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随着纳米医学和超分子化学的发展,越来越多的功能被整合到同一个纳米体系中,以提高对肿瘤等重大疾病的治疗效果。因此,如何高效、灵活地构建多功能纳米体系已经成为相关领域的研究焦点。在超分子化学中,各种非共价相互作用有助于在温和的条件下获得特定功能的纳米材料,特别有利于引入对热敏感的药物及生物分子,精确地控制药物或药物前体的靶向释放,从而克服传统治疗方法的一些局限性。基于此,本文利用环糊精聚合物与药物、核酸适配体之间的亲疏水作用和主客体作用,通过自组装形成纳米颗粒,具有负载多种药物、细胞成像和药物靶向输送的功能。具体研究工作从以下两个方面开展:1.基于β-环糊精聚合物包络多种药物的自组装纳米颗粒用于肿瘤细胞的协同杀伤以β-环糊精聚合物(poly-β-CD)为载体,通过主客体作用包络三种药物(DOX:阿霉素;HCPT:10-羟基喜树碱;DTX:多西紫杉醇),合成了自组装超分子纳米颗粒(DOX/HCPT/DTX@poly-β-CD),建立了一种灵活的纳米平台用于肿瘤细胞的协同杀伤。通过扫描电子显微镜表明DOX/HCPT/DTX@poly-β-CD纳米颗粒呈球形,动态光散射表明该纳米颗粒的水力直径在140 nm左右。流式细胞术结果显示,该纳米颗粒与细胞孵育后,细胞内荧光强度随着时间变化而增强,说明载体包裹的药物比游离的药物摄取进入细胞的效率高。我们选择人乳腺癌细胞系MCF-7和人肝癌细胞系SMMC-7721考察了三种药物的协同效应,MTS实验结果表明三种药物表现出良好的协同能力。此外,poly-β-CD具有良好的生物相容性,当其浓度增加到2.5 mM时,细胞存活率都保持在90%以上。2.基于β-环糊精聚合物为载体的多功能自组装纳米颗粒用于靶向运输和联合治疗在上述研究工作的基础上,引入核酸适配体为靶向分子,构建了以β-环糊精聚合物为载体的多功能自组装超分子纳米颗粒(T-SSNP),发展了一种用于靶向运输和选择性细胞杀伤的方法。T-SSNP由三种基元通过自组装形成:(1)作为载体的β-环糊精聚合物;(2)两种类型的抗肿瘤药物:阿霉素(DOX)和多西紫杉醇(DTX);(3)作为识别元件的金刚烷和荧光素标记的核酸适配体(Ad-aptamer-FAM)。将疏水性的DTX和DOX通过主客体作用结合到纳米颗粒中来制备药物共运输的自组装超分子纳米颗粒(SSNP),最后在颗粒的表面修饰上金刚烷标记的核酸适配体。流式细胞术结果显示,T-SSNP能够特异性识别目标肿瘤细胞。T-SSNP的信背比为6.6,与游离的荧光素标记的核酸适配体(信背比为4.5)相比,信背比提高了近1.5倍。两种药物的协同效应通过MTS实验证实,在细胞存活率为50%条件下,联合指数(Combination Index,CI)等于0.43,表明两种药物之间具有良好的协同效应。同时,MTS结果也证实了T-SSNP对目标细胞表现出了显著的选择性杀伤。此外,载体poly-β-CD具有良好的生物相容性,在一定的浓度范围内对细胞没有明显的毒性。因此,我们成功构建了一种简单且有效的药物运输系统用于靶向运输和联合化疗。