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亲水性抗癌药物包括蛋白质和水溶性小分子抗癌药物需要进入肿瘤细胞内部才能诱导细胞凋亡。但是,临床上直接使用这些抗癌药物遇到诸多瓶颈,譬如,循环时间短、生物利用率低以及细胞膜穿透性差等,导致毒副反应较大,药效较低。纳米载体尤其是聚合物囊泡有望解决这些问题。但是,传统的聚合物囊泡包封亲水药物效率较低、细胞内释放缓慢,限制了其应用。在本论文中,我们设计合成了内涵体p H敏感、生物可降解聚合物囊泡用于高效装载亲水药物及癌细胞内的快速药物释放。第二章中,我们设计通过结合活性开环聚合和迈克尔加成反应合成了三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛-季戊四醇)碳酸酯-b-聚(丁二酸修饰的碳酸酯)(PEG-PTMBPEC-PSAC),其自组织形成p H敏感、生物可降解具有不对称膜结构的聚合物囊泡(CP);后者能高效装载亲水药物盐酸多柔比星(DOX?HCl),在巨噬细胞RAW264.7、人乳腺癌细胞MCF-7和耐药性的MCF-7/DOXR细胞中体现了强抗癌活性。溶剂置换法制得的CP粒径在145.2-158.3 nm之间,粒径分布较窄(PDI0.1-0.18)。载DOX?HCl的PEG-PTMBPEC-PSAC囊泡(DOX?HCl-CP)体现了小粒径、高装载效率(可达96.8%)和酸响应的药物释放性能。CLSM实验结果显示,DOX?HCl-CP在孵育6 h后就能把药物有效运输到MCF-7和MCF-7/DOXR细胞核中。MTT细胞毒性测试结果表明,该载药囊泡可高效杀死RAW 264.7和MCF-7细胞,具有与自由DOX?HCl接近的半致死浓度(IC50为0.51μg/m L和0.87μg/m L),但是对MCF-7/DOXR细胞,其IC50比DOX?HCl的要低5倍。同时装载无毒剂量的盐酸维拉帕米(VRP)和DOX?HCl到该囊泡,使得该载药囊泡的敏感性大大提高,药效明显提升(IC50为1.96μg/m L,比自由DOX?HCl的低29倍),可能是VRP抑制了细胞膜上p-糖蛋白的功能,从而逆转MCF-7/DOXR的抗药性。接着在第三章中,我们探索了表面偶联PSMA靶向配体(Acupa)的PEG-PTMBPEC-PSAC囊泡在运载蛋白药物治疗前列腺癌细胞中的应用。两种聚合物Acupa-PEG-PTMBPEC-PSAC和PEG-PTMBPEC-PSAC以特定比例共自组装形成表面靶向分子密度可调、具有不对称膜结构的囊泡(Acupa-CPs),其粒径在160 nm左右,PDI为0.1-0.2。该Acupa-CPs展现出优异的蛋白包封性能(效率67-96%)和酸刺激下快速蛋白释放的性能。CLSM和MTT实验结果揭示了装载细胞色素C的该囊泡(CC-Acupa10-CPs)相比于非靶向的CC-CPs和自由的CC,更能特异性靶向和高效释放蛋白到PSMA过表达的LNCa P细胞中,表现出优异的抗肿瘤效率。更值得注意的是,装载颗粒酶B的该囊泡(Gr B-Acupa10-CPs)能更加高效地诱导LNCa P细胞凋亡,其IC50低至1.6 n M。进一步实验结果表明,Gr B-Acupa10-CPs靶向释放蛋白到线粒体,促使线粒体通透性增强而释放出凋亡蛋白,引发细胞凋亡。另外,小鼠活体实验结果显示,非靶向囊泡(CPs)和靶向囊泡(Acupa-CPs)的血液循环的半衰期分别为3和3.3小时。因此,这种能高效运载亲水抗癌药物的p H敏感生物可降解聚合物囊泡为癌症的靶向治疗提供新的平台。