纳米药物发展至今已有数十年,但是上市或者进入临床研究的甚少,限制其发展的原因众多,生物相容性好、可控性强、价廉易得的构筑材料缺失是限制其发展的重要瓶颈。本论文依据肿瘤局部微环境和线粒体的生理学特点,选用生物安全性高的氨基酸为基本材料,通过调控氨基酸的种类和序列,合理设计功能性寡聚多肽,并与抗肿瘤一线用药阿霉素(DOX)共价偶联,制备功能性寡聚多肽阿霉素药物结合物(Functional peptide drug conjugate,FPD),并以此为构筑单元自组装构建具有“溶酶体逃逸”和“线粒体靶向”的纳米纤维(FPD-NF),并进一步形成凝胶(FPD-Gel),用于肿瘤原位注射给药,达到长效的目的,以期克服目前构筑纳米药物的材料存在的安全性低、可控性差等局限性。在本论文的第二章,首先设计、制备功能性寡聚多肽序列((Fmoc)KGFRWR),通过丁二酸酐将KGFRWR中的赖氨酸与阿霉素的氨基发生缩合反应生成酰胺键,制备FPD,制备液相对其分离纯化,纯度可达95%以上。利用MALDI-TOF-MS对其进行鉴定,结果显示其分子量为1696.8,证明目标产物制备成功。在本论文的第三章,我们对FPD的理化性质与自组装行为进行了系统的研究。FPD的电荷在pH值为10时由正电荷翻转为负电荷,其等电点(PI)约为10左右。对其油水分配系数(logP)研究结果显示,随着pH值的升高,logP在-0.3～0.1范围内波动,在pH为7时,logP为0。利用芘荧光法对其临界聚集浓度的测定结果显示,临界聚集浓度为50μM。对其自组装行为研究结果显示:FPD在亲疏水性、π-π堆积作用下聚集形成类球状胶束,同时在纵向力多肽分子间氢键的作用下,形成均一有序的纳米纤维(FPD-NF)。增加浓度,纳米纤维间相互缠绕形成凝胶(FPD-Gel)。FPD-Gel的体外释放行为研究结果显示,FPD-Gel能够缓慢释放FPD,具有长效性。以SMMC7721细胞为模型,系统研究FPD的细胞毒性、入胞机制、溶酶体逃逸和线粒体靶向功能。结果发现,FPD对细胞的抑制率具有明显的剂量依赖关系,其IC50为48.91μg/mL。采用激光共聚焦显微镜对FPD入胞机制、溶酶体逃逸及线粒体靶向研究结果显示,FPD与DOX的被动扩散入胞机制不同,其主要通过细胞的胞吞形成内涵体等机制入胞,随后细胞内多种酶进入内涵体形成溶酶体,完成入胞过程。FPD中的精氨酸残基上的亚胺基团具有较强的质子缓冲能力,可以有效的逃逸溶酶体,并利用其表面的正电荷靶向线粒体,初步达到课题设计的目的。体外释放研究结果表明,FPD-Gel可以缓慢的发生解离,释放FPD。但是经肿瘤原位注射后,是否还具有良好的缓释行为,有必要进行验证。在本论文的第五章我们以DOX溶液为参比制剂,研究了 FPD-Gel和DOX溶液剂的大鼠体内药代动力学。首先我们建立了同时测定大鼠血浆FPD和DOX含量的UHPLC-MS/MS方法,比较了两者在体内的药动学差异,结果发现,FPD-Gel凝胶的MRT和T1/2分别显著延长了 11.35倍和3.55倍,表明FPD-Gel具有显著的长效性。本论文中我们以生物安全性高的氨基酸为基本材料,调控氨基酸的种类和序列,成功合成功能性寡聚多肽,并与阿霉素偶联制备了一种具有自组装、溶酶体逃逸、线粒体靶向等功能的FPD,体内外研究结果显示:其具有良好的组装功能、溶酶体逃逸和线粒体靶向功能以及长效性。由于时间的限制,本研究还有诸多需要研究的内容,如:FPD体外组装机制,FPD体内转运行为尤其是淋巴循环转运机制和代谢机制、FPD在瘤内分布与整体分布的关系、FPD的安全性和有效性等。总而言之,本论文为FPD的进一步研究奠定了坚实的基础,为肿瘤原位治疗、纳米药物构建材料的选择提供了一个新的方向、一个有益的借鉴。