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水溶性、生物相容性和热响应性聚合物是生物医学智能应用材料设计的关键组成部分。聚乙二醇(PEGS)是FDA批准的为数不多的聚合物之一,已被证明对人体是安全的。它能改善药物的代谢动力学,延长化合物在体内的半衰期,目前在医药和生物领域的应用最为广泛。它的无毒性、非免疫原性、生物相容性和在多种溶剂中的溶解度提供了各种利用的可能性。聚乙二醇引入聚合物骨架后,能显著改善颗粒的亲水性、表面粗糙度、表面电荷和含水量,并可以提供一个空间屏障来减少颗粒的聚集。结合本课题组前期研究基础,我们采用固相合成的可编程策略,将含M-PEGs的氨基酸和氟原子修饰后的赖氨酸以精确可控的方式编排在一起,合成了一系列类似多肽的具有热响应性的“梳状”两亲性聚合物(M-PEG“combs”)。分子中PEGs作为亲水骨架和生物相容性增强剂;氟原子修饰的L-赖氨酸被均匀地插入肽状分子的M-PEGs主链中作为氟-19磁共振成像基团,其疏水性用于诱导分子自组装;同时为了便于分子纯化和荧光成像,我们在多肽“梳状”聚合物(M-PEG“combs”)的N-末端引入荧光基团。这种结构准确并能通过固相合成调整LCST和生物相容性的具有多种成像模式的“梳状”聚合物,能在生物医学方面找到多方面应用。在对F-PEG-aNS系列聚合物的研究中,我们发现与具有多分散性、高分子量(分子量>10000 Da)和不可预期的LCST的热响应PEG嵌段共聚物相比,PEG“梳状”化合物具有精确的可进行编程的化学结构、相对低的分子量(3000-6000 Da)、尖锐且可调节的LCST和多种成像模式。通过对比F-PEG-aNS系列聚合物的物理化学性质,我们发现通过固相合成的方法能精确的对F-PEG-aNS的组成和大小进行操控,以获得适宜的LCST和生物相容性。分子中PEGs充当溶解度增强剂,生物相容性和LCST调节剂。在LCST温度时,其可逆的澄清-浑浊相转变是两亲性分子在自组装时热响应的结果,并且伴随着相的转变,其荧光成像具有开和关的转变。“梳状”聚合物P12-12能够有效装载DOX并将其递送到细胞内,并以热响应的方式释放DOX。分子中的氟原子和蔡基赋予药物传递体系19F MRI和荧光成像可追踪药物的潜在可能。在荷瘤小鼠的概念验证实验中,P12-12@BODIPY纳米乳以荧光成像可追踪的方式有效的将负载药物递送至肿瘤区域。基于F-PEG-aNS系列聚合物的研究基础,我们设计了新的“梳状”聚合物F45-PEG12-TPE在提高分子含氟量的同时引入了具有AIE效应的TPE作为荧光团。它继承了这种“梳状”聚合物(M-PEG“combs”)多种优势,例如具有热响应性和良好的生物相容性,并且带有聚集诱导荧光增强的效应能够对细胞进行成像。两亲性“梳状”聚合物F45-PEG12-TPE在水中可自聚成纳米颗粒,其粒径约10-15 nm。体外19F MRI实验表明“梳状”化合物F45-PEG12-TPE具有较高的19F MRI灵敏性(T1=542 ms,T2=152 ms);体内实验表明“梳状”聚合物F45-PEG12-TPE能在体内长循环,并且能依赖EPR效应聚集在肿瘤部位,对肿瘤进行长时间的19F MRI成像。其优异的成像性能和良好的生物相容性,使聚合物F45-PEG12-TPE具有成为可视化载药材料的潜能。我们基于“梳状”聚合物F45-PEG12-TPE制备的脂质体L1,具有一定的热响应性,其粒径均匀,稳定性好,在肿瘤的诊断和治疗方面具有很大的应用潜力。