树状大分子具有精准的三维纳米结构、大量的内部空腔和丰富的表面官能团,是一类理想的纳米药物载体。将药物分子等功能基团修饰于树状大分子表面获得功能化树状大分子药物偶联物,是构建树状大分子纳米药物的普遍方法。但是,这种方法存在如下一系列问题,包括:1)表面官能团与功能基团的无选择性反应,导致了精准结构的破坏;2)药物分子的随机连接,导致了载药量不恒定;3)表面的药物分子和荧光分子等非靶向基团易与体内微环境作用,导致药动学和生物分布改变。本论文以荧光分子为树状大分子核心,以赖氨酸为增长单元,将药物分子精准修饰于树状大分子内部,获得了一系列具有精准结构的荧光树状大分子药物偶联物;通过表面赖氨酸单元的乙酰化和肿瘤细胞内去乙酰化,降低了载体的体内毒性,实现了对内部偶联药物释放性能的调控;并初步评价了这类精准功能化树状大分子药物偶联物的抗肿瘤性能。具体研究内容包括以下三个方面:1、提出了药物含量恒定、可调的树状大分子-药物偶联物的通用方法,并通过分子设计和精准化学合成,获得了一系列结构精准的荧光树状大分子-喜树碱药物偶联物:以苝酰亚胺染料为核心,喜树碱为偶联药物,赖氨酸为分支单元,采用发散法逐步合成树状大分子,通过不同代数氨基的选择性保护和去保护,精准控制可用于药物接枝的氨基数量,从而获得了树状大分子与药物分子摩尔比分别为1:4、1:8和1:16的第一代到第八代的荧光聚赖氨酸树状大分子-喜树碱药物偶联物;通过质谱、高效液相色谱、凝胶渗透色谱、动态光散射和透射电镜等表征手段证实了树状大分子-药物偶联物的高纯度和单分散结构,阐明了该方法的可行性。2、揭示了聚赖氨酸树状大分子-喜树碱偶联物的氨基自催化药物释放行为,构建了组蛋白去乙酰化酶（HDAC）特异性释放的药物偶联物:发现树状大分子表面氨基会催化内部喜树碱药物分子的释放,通过对表面氨基的乙酰化,获得了可用于体内注射且对肿瘤组织高表达的HDAC有特异响应性的药物偶联物;通过高效液相色谱研究了药物释放动力学,通过组蛋白去乙酰化酶抑制剂（SAHA）和细胞毒性实验证实了乙酰化药物偶联物具有HDAC依赖的细胞杀伤能力。3、初步评估了树状大分子-喜树碱药物偶联物在小鼠肿瘤模型上的抑瘤性能:通过小动物活体成像、体外组织成像研究了药物偶联物的肿瘤富集性能和组织分布情况,发现第八代的树状大分子-喜树碱药物偶联物（树状大分子与药物分子摩尔比为1:8）能够在肿瘤组织高富集长达7天以上;建立了小鼠HepG2肝癌模型,初步评价了该药物偶联物的抗肿瘤活性,发现其抗肿瘤性能明显优于传统的药物偶联物和小分子药物,同时对正常组织没有明显的毒副作用。