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开发以肿瘤组织微环境为靶点并结合主动靶向功能的智能纳米药物控释系统日渐成为解决肿瘤化疗难题的共识和突破口,其中刺激响应性纳米凝胶是主流的智能纳米载体之一。多糖是众多生物材料之中的佼佼者,也是制备纳米凝胶的理想材料。天然多糖不仅拥有生物相容性好、可生物降解且无毒副作用等优点,不少多糖还富含氨基或羧基等电离基团,是天然的聚电解质材料(如壳聚糖)。此外,人工合成的含糖聚合物不但可以像天然糖蛋白一样与外源凝集素类物质发生特异性结合,而且还对肿瘤细胞膜上过表达的葡萄糖转运蛋白具有特异亲和性。鉴于此,设计具有刺激响应性的新型含糖聚电解质纳米凝胶引起了我们极大的兴趣。本论文从天然壳聚糖或人工合成的含糖聚合物出发,利用静电相互作用,设计和制备了三种分别具有pH响应性、肿瘤靶向性以及可负载DOX并且兼具肿瘤靶向性和还原响应性的智能含糖纳米凝胶体系,并对其智能响应行为进行了研究。以肿瘤组织微酸环境(pH 5.0-6.5)为靶点的pH响应性纳米凝胶能够提高负载药物在肿瘤部位释放的机率,从而增加药物浓度,提高疗效。壳聚糖的pKa约为6.5,只能溶解在酸性水溶液中,所以多数情况下基于壳聚糖的酸敏感聚电解质纳米凝胶的响应途径是通过壳聚糖氨基或聚阴离子中羧基等弱电解质的质子化来实现的。本文利用柠康酸酐和缩水甘油三甲基氯化铵分别对壳聚糖进行改性,得到柠康酰胺化壳聚糖(CA-CS)和季铵化壳聚糖(QA-CS)这两种具有相反电荷的聚电解质材料,并通过静电复合获得了柠康酰胺介导的壳聚糖基pH响应性聚电解质纳米凝胶(CA-based nanogels)。1H NMR和荧光胺测试的结果显示CA-CS中存在比例均等的两种异构体,但只有一种异构体可以在酸性条件下发生水解,CA-CS的总水解程度约为50%。通过胶体滴定法考察了具有不同分子链长比和滴加次序的CA-CS/QA-CS聚电解质组合在10 mM磷酸缓冲溶液(pH 7.4)中的静电自组装行为,发现只有将柠康酰胺化壳寡糖(CA-COS)加入季铵化中粘度壳聚糖(QA-MVCS)时,才能形成具有胶体稳定性的CA-based nanogels。该pH响应性纳米凝胶在pH 7.4和37℃下保持稳定；然而在pH 5.0和37℃下则迅速崩解。众所周知,PEG是最常用的纳米颗粒表面亲水化和隐形材料,然而大量研究表明它会干扰纳米颗粒与靶向细胞间的相互作用,导致治疗效果差。相比之下,通过含糖聚合物(glycopolymers)表面修饰得到的纳米颗粒不仅具有良好地稳定性和隐形效果,而且还拥有独特的肿瘤特异性。本文利用嵌段离聚复合物法(BIC),将RAFT合成的含糖阴离子嵌段离聚物聚(2-甲基丙烯酰胺基吡喃葡萄糖)-block-聚甲基丙烯酸(PMAG-b-PMAA)与季铵化壳聚糖(QA-CS)进行静电复合得到了具有肿瘤特异性的含糖纳米凝胶(glyco/CS nanogels)。胶体滴定结果发现,改变QA-CS的分子量和滴加次序对PMAG-b-PMAA/QA-CS聚电解质组合在10mM HEPES缓冲溶液(pH7.4,0.15MNaCl)中的静电自组装行为影响很大,其中只有将PMAG-b-PMAA加入QA-MVCS时,才会形成稳定的含糖纳米凝胶。TEM结果显示该纳米凝胶拥有以PMAA/OA-MVCS为主的离子交联内核和亲水的PMAG冠层。Glyco/CS nanogels不仅表现出对Con A的特异性亲和力,还对过表达GLUTs的肿瘤细胞Hela产生了增强的阳离子毒性,荧光结果显示其被细胞内化后,最终与细胞核结合。除了glyco/CS nanogels,本文还选用以PMAG-b-PMAA/Ca2+纳米复合物作为模板,并联合胱胺(Cys)交联的方式制备了具有肿瘤靶向功能的还原响应性含糖纳米凝胶(glyco-nanogels/Cys)。1H NMR和TEM结果证明该纳米凝胶是由PMAA/Cys离子交联内核和亲水性PMAG冠层构成。该纳米凝胶对DOX的负载效率高达95.6%,并表现出了依赖于GSH浓度的释放行为。荧光图像显示,与L929细胞相比,该纳米凝胶表现出了对Hela细胞更强的亲和力。细胞毒性结果表明,与游离DOX相比,当CDOX≥10μg/mL时,该纳米凝胶的肿瘤亲和性优势开始显现。