光动力治疗癌症靶向型高分子纳米生物材料的设计、合成与性能研究

光动力治疗是利用光敏药物的激光活化进行疾病治疗的新方法,已在临床癌症治疗中取得了令人瞩目的成就。但小分子光敏药物容易自淬灭而导致光动态效率低，因此，把光敏药物作为内核，通过生物高分子功能化，特别是星状或树枝状生物高分子功能化，有望高效地把高浓度的光敏药物递送到病灶部位，具有重要的科学意义和应用前景。本研究利用光敏药物卟啉衍生物引发内酯单体的开环聚合与糖分子的甲基丙烯酸酯单体的RAFT聚合，制备用于光动力治疗癌症的靶向型高分子纳米生物材料。研究主要包括：光敏药物卟啉为核的星型、树枝状结构的生物降解聚酯-嵌段-糖聚合物的设计与合成；共聚物组成、结构与自组装行为、机理、纳米结构的关系；纳米结构表面糖分子与受体蛋白识别过程的糖族效应、纳米结构对糖族效应的影响；光敏药物为核的高分子纳米微粒在光动力治疗癌症的生物学评价；光敏药物为核的高分子纳米微粒对化疗药物的包裹与释放，及其双重治疗癌症的生物学评价。

光动力治疗是利用光敏药物的激光活化进行疾病治疗的新方法，已在临床癌症治疗中取得了令人瞩目的成就。但小分子光敏药物容易自淬灭而导致光动态效率低，因此，把光敏药物作为内核，通过生物高分子功能化，特别是星状或树枝状生物高分子功能化，有望高效地把高浓度的光敏药物递送到病灶部位，具有重要的科学意义和应用前景。本研究利用光敏药物卟啉衍生物引发内酯、交酯单体的开环聚合，糖分子的甲基丙烯酸酯单体的RAFT/ATRP聚合，以及N-异丙基丙烯酰胺的RAFT聚合，制备用于光动力治疗癌症的靶向型高分子纳米生物材料。取得的主要研究进展与成果包括：设计合成了卟啉为核的星型结构的生物降解聚己内酯和聚乳酸、双亲性嵌段葡萄糖聚合物与乳糖聚合物、双亲性聚N-异丙基丙烯酰胺温度敏感聚合物、三嵌段的聚酯-嵌段-糖聚合物-嵌段-聚N-异丙基丙烯酰胺温度敏感聚合物及其双亲性的聚乙二醇嵌段聚合物；建立了开环聚合、RAFT聚合和ATRP聚合的控制聚合方法学；建立了卟啉为核的了双亲性嵌段聚合物的组成、结构与自组装行为、纳米结构的关系；研究发现卟啉为核的双亲性嵌段共聚物都能释放单线态氧，可用于癌症的光动力治疗；同时发现葡萄糖和乳糖包裹的纳米胶束分别对凝集素蛋白ConA和RCA120具有特异性识别行为，建立了光动力治疗癌症靶向型的纳米高分子药物控释载体的合成与组装方法。该项目已发表SCI论文5篇，在投5篇，申请国家专利4项。