中文摘要：

本项目利用肿瘤的酸性环境和增强渗透滞留效应，设计并制备具有可调pH响应发光超敏感性可生物降解聚β-胺基酯-聚乙二醇共聚物，及作为智能化载体的功能化研究。通过测定不同分子结构的聚β-胺基酯在水中不同pH的溶解性，归纳出聚β-胺基酯的主链和支链分子结构与其pKa值变化的内在规律。由于荧光分子具有随浓度变化而自我猝灭的性质，将荧光分子与pH敏感性嵌段共聚，通过调节pH来调控聚合物的卷曲状态，从而控制荧光分子间距离，达到可调pH响应发光的目的。聚合物以pKa为开关，当环境pH高于其pKa时，自组装成胶束粒子，由于核内的荧光分子自我猝灭不发光；当环境pH低于其pKa时，由于pH敏感性嵌段中胺基离子化而溶解，导致荧光分子发光，实现可调pH响应发光。本项目通过分子级别调控聚合物结构与性能，从可视化成像角度研究聚合物基载体的抗癌药物可控释放和多重分子成像探针，为肿瘤等疾病的靶向诊断研究提供新的理论依据。

结论摘要：

通过此青年基金项目的实施，我们按照预期研究内容基本完成，并进行了一些相关的扩展实验。由于实验初期，项目负责人刚刚回国工作，部分实验条件不够完善，实验进展相对缓慢，因此初期建立了与韩国成均馆大学的合作关系，共同发表了一些研究成果，包括在Journal of Controlled Release, Macromolecular Bioscience, Biomaterials, Advanced Healthcare Materials等杂志发表的期刊论文。随着项目进一步实施，课题组发展逐渐壮大，实验室面积逐渐增加，除已毕业3名研究生外，目前仍有9名在读研究生。通过此项目的资助，已经独立发表或接受3篇期刊论文，获权一项国家发明专利，参加两次学术会议。并在今后2-3年内还将陆续发表与此项目相关的研究论文。具体实验结果及结论如下我们设计并成功地合成了具有pH敏感性聚乙二醇与聚β-胺基酯/聚氨酯嵌段或接枝共聚物。通过利用疏水亲水相互作用，随着环境pH值变化控制聚合物成胶束与解胶束化，从而实现了pH调控聚合物的溶解过程。我们发现随着亚甲基数目的增加，聚合物的pKa向低pH移动。这种共聚物在血液pH值条件下，具有亲水疏水基团，可以自组装形成聚合物胶束，利用与抗癌药物或核磁成像粒子之间的疏水性作用，能够将药物或粒子进行包覆。而胶束外层是亲水性的聚乙二醇，稳定胶束载体。当胶束传递运输到具有病态组织特征的低pH值条件下，由于胺基的离子化，可快速形成亲水性基团，从而使整个共聚物分子溶解，释放此前包覆的药物和粒子，最终实现可控释放的目的。此外，通过共聚合荧光分子（包括异硫氢酸荧光素，澡红B，异硫氰酸酯罗丹明B等），实现了pH调控下的光学成像，同时我们还利用高分子材料对核磁共振成像粒子的物理包覆和化学键共聚等方式实现了多重分子成像的目的。这种pH响应性聚合物诊断成像试剂可追踪和识别具有特异性生物环境，特别是实时监测疾病的诊断治疗等。