近年来,癌症已成为人类面临的主要威胁之一。为了有效治疗癌症,靶向定位、高效负载和有效控释药物成为近年来研究的重点和热点问题。利用四氧化三铁等磁性纳米粒子作为靶向材料的研究也已趋于成熟；同时利用功能化的介孔二氧化硅等介孔及大孔材料进行药物的有效负载也有很多研究。为了实现药物的有效释放,就必须通过一定的释放方式将药物有效地释放到病灶部位,同时减小对正常细胞的毒性。药物的可控释放包括体内响应释放和体外响应释放。体外响应释放由于其灵敏的操作性和精确的可控性而引起了广大研究者的兴趣。在上述分析的基础上,为了实现药物的靶向定位、高效载药和微波有效控释的目的,本文利用加热均匀、迅速、热平稳性好和安全性高的微波热响应来实现药物的微波可控释放。在Fe3O4@mSiO2-APTES磁靶向和介孔二氧化硅负载药物的基础上,首次引入微波吸收物质W03、ZnAl2O4和ZnWO4研究药物的负载和微波可控释放。同时,利用微量热法研究抗癌药物与纳米载体之间的作用力,并比较同一载体对疏水性药物与亲水性药物的作用力区别,为药物微波可控释放过程中的条件选择提供理论指导。基于上述思路,本文主要进行了以下五部分内容,具体研究内容和主要结果如下：1.本文首先采用湿化学法制备氨基功能化的Fe3O4@nSiO2@mSiO2-APTES纳米粒子,以抗癌药物依托泊苷(VP16)为模型药物。首次用微量热法研究药物的负载和释放过程的热力学和动力学性质。计算得到药物负载和释放过程的热力学参数△H,△S和△G。得到其药物负载临界值(10.0 mg)、动力学方程dα/dt=10-3.66(1-a)101和反应速率常数k=10-366s-1。由实验得到的摩尔焓变(△H<0)和摩尔熵变(△S<0)判断可知药物分子和纳米载体之间的作用力主要为氢键作用。动力学结果显示,药物的负载过程为准一级反应,是一个简单的反应过程可自发进行。因此用这种方法可以为研究药物分子与纳米载体之间的作用力本质提供理论基础,以便于在癌症治疗中指导药物的外部可控释放条件。2.引入具有微波热响应性质、热稳定性和化学稳定性好的简单氧化物W03作为微波吸收物质,制备纳米药物载体Fe3O4@WO3@mSiO2-APTES.研究该纳米载体的微波热响应性能以及对药物依托泊苷(VP16)的负载和W03微波响应可控释放过程。研究表明该纳米载体具有高的比表面积(234.5 m2 g-1)和较大的孔隙体积(0.14 cm3g-1)可以用来负载药物。同时还具有较大的磁饱和强度(39.9 emu g-1),可以实现药物的靶向给药：具有相对较大的微波反射损失(-22.75 dB),可以通过WO3中间层吸收微波辐射实现药物的可控释放。实验表明,在持续微波辐射600 min时VP16的释放率达到85.69%,远远高于仅搅拌时的释放率15.88%。这种多功能材料显示出了良好的靶向给药和W03吸收微波辐射实现可控给药的性能。3.首次引入既有微波吸收性能又是发光基质的复合氧化物ZnAl2O4作为微波吸收物质,制备了Fe3O4@ZnAl2O4:Eu3+@mSiO2-APTES纳米载体。该纳米载体具有高的比表面积(518.6 m2 g-1)、较大的孔隙体积(0.275 cm3 g-1)和较大的孔径(2.43 nm)可以用来负载药物。同时还具有较大的磁饱和强度(17.4 emu g-1),可以实现药物的靶向给药；同时,在398 nm激发光下,在576,589,611,649和699 nm处出现了Eu3+的5D0一7Fj(j=0,1,2,3,和4)能级跃迁。证明该载体具有荧光发光性能,临床上可用来进行体内荧光监测。对载体进行微波辐射释放,可以看出,当持续辐射经过7个循环后药物VP16的释放率达到78.2%。证明该纳米载体具有很好的药物微波可控释放性能。而且还同时具有荧光监测性能,这就可以同时实现药物的可控释放和荧光监测。4.首次引入同时具有微波吸收性能和自体荧光性能的ZnWO4作为微波吸收物质,制备结构简单又同时具有靶向给药、微波可控释放、荧光监测功能的Fe3O4@ZnWO4@mSiO2-APTES纳米载体。该纳米载体具有高的比表面积(325.28 m2g1)、较大的孔隙体积(0.148 cm3 g-1)和较大的孔径(2.42 nm)可以用来负载药物。同时还具有较大的磁饱和强度(37.2 emu g-1),可以实现药物的靶向给药；同时,在282 nm激发光下,该纳米载体在465 nm处出现了最大吸收,证明该载体具有荧光发光性能,临床上可用来进行体内荧光监测；对载体进行微波辐射释放,结果显示,当持续辐射经过7个循环后药物VP16的释放率达到72%,表明该纳米载体具有很好的微波可控释放性能。证明成功制备了一种同时具有“靶向给药、微波可控释放、荧光监测”性能并且结构简单的纳米载体。5.以结构相对简单并具有靶向给药、微波可控释放、荧光监测性质的Fe3O4@ZnWO4@mSiO2-APTES为载体,同时选取亲水性药物(氧化槐果碱、盐酸阿霉素)和疏水性药物(依托泊苷、顺铂)为模板药物,用微量热法分别研究这四种药物与纳米载体之间的负载和释放行为,以研究二者之间的作用力类型有何不同。结果表明,该纳米载体与疏水性药物(依托泊苷、顺铂)之间的作用力主要为氢键相互作用,而与亲水性药物(氧化槐果碱和盐酸阿霉素)之间的主要作用力为范德华力。作用力方式的不同可为药物的微波可控释放过程中的条件选择提供理论指导。