论文摘要
近些年来,来自物理、化学、材料和生物医学等学科的研究人员共同推动了一门新的交叉学科—功能材料的飞速发展。尤其是与人类健康密切相关的生物医学等应用领域,功能材料起到非常重要的作用。在当前治疗疾病的方法当中,药物传递系统是最主要也是最有效的手段之一,而设计和制备适应人体微环境的药物传递系统成为关键。为此,研究人员将功能材料引入到药物传递系统当中,极大地推动了该研究方向的发展。本论文以功能材料为出发点,以提高药物医疗效率为目的,设计和制备了几种新型的功能药物传递系统,论文的具体内容如下：1.利用SBA-15介孔材料卓越的孔道结构,良好的分散性以及易于修饰的特点,通过后合成法制备出一类L-亮氨酸修饰的功能介孔材料（AMPBIF-SBA-15）。首先在活化的SBA-15介孔材料表面修饰上环氧硅烷化试剂,接着碱性条件下环氧基团开环水解和L-亮氨酸的氨基基团发生反应,得到最终产物。傅里叶红外光谱（FT-IR）、粉末X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、氮吸附以及元素分析仪等表征手段被用来验证AMPBIF-SBA-15的成功合成。抗病毒药物利巴韦林作为模拟药物,释放结果显示：上载药物的AMPBIF-SBA-15在中性pH缓冲溶液中具有可控释放的特点,并对释放环境的pH敏感。2.采用NCA化学,设计和制备出一类磁性肽刷纳米材料（PBMMs）,该磁性肽刷包括尺寸为200nm的Fe3O4磁性核和疏水的聚-L-丙氨酸层。PBMMs的结构组成和性质通过元素分析、FT-IR、TEM、XRD和磁性曲线等表征手段进行验证。评估了PBMMs材料对布洛芬的上载及释放行为和对牛血清白蛋白的富集作用。结果表明：PBMMs材料结合了多肽优越的吸附性能和磁性材料的磁分离功能,可用于疏水性药物的靶向传递,也可作为一类蛋白质富集和分离的工具。3.制备了一类以Mn掺杂ZnS量子点为核,糖肽聚合物层为外壳的多功能纳米材料（GPNPs）。 GPNPs结合了量子点发光以及糖肽聚合物生物降解性和吸附性能的优点。通过FT-IR、TEM、XRD、紫外可见分光光度计（UV-vis）和荧光分光光度计等表征手段得到GPNPs的结构和性质。体外药物上载和释放结果显示GPNPs拥有较高的药物上载量,其释放行为也有一定的缓释效果。体外细胞毒性结果显示GPNPs是一种低毒性的材料。4.利用硅纳米晶体的发光可调性,尺寸效应及荧光特性,制备了以硅纳米晶体为核,亲水性聚合物（聚乙二醇-聚甲基丙烯酸）为层的多功能纳米载体（ncSi-MPM）。所得ncSi-MPM纳米载体的形貌、组成和性质通过核磁氢谱（1HNMR）、FT-IR、XPS、TEM、 DLS以及荧光分光光度计等分析手段来测定。结果显示ncSi-MPM纳米载体处于模拟生理环境时,尺寸大小为40-110nm。其对阿霉素（DOX）的上载率为6.1-7.4wt%,且其释放过程是pH敏感的。毒性研究表明上载了DOX的ncSi-MPM对于Hela细胞具有很高的抗癌活性。同时,ncSi-MPM的溶血百分比（<2%）在安全值范围之内。细胞成像研究显示出ncSi-MPM纳米载体可以在细胞水平进行追踪。该材料拥有卓越的低毒性,生物兼容性,并可作为一种新的生物标签应用到细胞成像分析当中。5.采用链转移聚合反应,制备出一类生物敏感的两亲性高分子聚合物,用于抗癌药物的传递。该两亲性聚合物以聚乙二醇为亲水段,以抗癌药物喜树碱为疏水段,其自身不仅可通过自组装形成微球,也可和另外一种疏水性抗癌药物DOX在水溶液中自组装成微球。通过1HNMR、凝胶色谱（GPC）.DLS.TEM和UV-Vis等分析手段对两亲性聚合物进行结构和性质表征。研究了其体外释放、体外毒性和细胞成像。结果表明,该两亲性聚合物载体拥有很高的药物运载能力,还可以和DOX一起协同治疗,表现了良好的协同作用。药物体外释放量跟谷胱甘肽的浓度有关,还可以通过细胞成像实现对药物在细胞内的分布追踪。