随着生物医药材料科学的不断发展,可控药物释放体系已成为药学领域发展的新方向,其研究主要集中于新的药物载体的设计和新的控制释放的方式的使用这两个方面。其中,光控药物释放的载药体系因其可以通过非物理接触的方式在时间和空间上同时可控,并且作为一种“清洁”刺激,可以达到精确定点释放,从而引起了人们的极大兴趣。目前,对光控药物释放体系的研究仍集中在基础研究阶段并存在诸多问题,我们针对该体系开展了本论文的具体工作：(1)具有光响应的超分子水凝胶的设计与合成。随着蛋白质类药物的不断出现,对其载体材料也提出了更高的要求。在各种体系中,水凝胶因为具有很好的生物相容性、保持所载药物活性、延长药物的循环时间以及对人体无毒副作用等优点,在蛋白载体和控释方面得到广泛的应用。而超分子水凝胶可以通过非共价键的相互作用形成,具有制备条件温和、凝胶化过程易于调控、可注射等特点。基于此,我们将β-环糊精接枝到葡聚糖链上,将带有金刚烷基团的香豆素光扳机连接到PEG上,利用β-环糊精(主体分子)和金刚烷(客体分子)间的主客体作用,自组装形成超分子水凝胶。其中,葡聚糖和PEG都具有很好的水溶性,生物相容性及抗非特异性吸附等特点,香豆素作为光扳机具有长波长吸收和可以双光子激发的特点。通过光照前后对体系的紫外-可见吸收光谱检测,发现体系可以在光照下断裂。同时,体系粘度的流变测试也表明主客体的不同摩尔配比对水凝胶的粘度有影响,然而即使延长光照时间,水凝胶并不能发生理想中的gel-sol转变,这就限制了我们设计的水凝胶作为药物释放载体的进一步应用。(2)超分子自组装光致电性改变的药物释放体系的设计与合成。基于很多药物分子没有反应活性基团以及溶解性差等原因,不能直接靠化学键的方式引入到光控药物释放体系。同时,目前大部分的药物载体属于阳离子聚合物,在体内存在着严重的非特异性吸附问题。因此,我们利用超分子自组装的方法设计合成了一种基于环糊精与疏水药物的主客体作用的新型光控载药体系。首先,将己二胺修饰的环糊精通过异氰酸酯键与香豆素光扳机相连,然后将香豆素光扳机的另一端接枝到葡聚糖上形成电中性的聚合物光控载药体系。在光的激发下,包裹药物的β-环糊精通过异氰酸酯键的断裂从葡聚糖链上解离出来,同时“裸露”出带正电性的胺基基团使之成电正性,根据细胞电负性特征,使得药物能够迅速地进入并作用细胞,进入细胞的环糊精可以经过酶解最终释放包裹的药物分子。该体系的研究为设计合成新一类光控药物释放体系提供了新的思路和尝试。