本专著从基础理论出发，首先梳理了智能纳米药物的设计与各类响应（如pH、酶、还原、光、磁等）材料的构建原理，进而深入探讨了如何将这些智能材料转化为高效的药物递送系统，详尽介绍了其制备方法、表征技术与“智能”响应的机制与效能。本书特别设置了关于体外与体内生物学评价的章节，系统论述了纳米药物的细胞摄取、内吞机制、生物分布、代谢动力学及动物体内抗肿瘤疗效与生物安全性评价的标准化方法，并列举了在临床肿瘤治疗中应用纳米药物的真实案例。尤为值得一提的是，本专著前瞻性地设置了“人工智能驱动的抗肿瘤纳米药物的研究”一章，和读者一起探讨如何利用人工智能这一创新性技术，让机器学习与生成式人工智能加速新型智能材料的开发，优化并预测体内命运，为读者揭示了人工智能驱动下的新一代纳米药物的研发范式，为人类目前难以应对的重大疾病，如恶性肿瘤等的纳米药物开发或者新的治疗模式带来新的启发。 本专著学科交叉性较强，融合了药学、医学、材料学、化学、生命科学等多个学科，适合相关交叉领域的研发人员、有关企事业单位人员以及相关专业的高校师生阅读参考。

第1章绪论1 1.1肿瘤简介1 1.2肿瘤化学治疗概述2 1.2.1化学治疗2 1.2.2联合化疗2 1.3肿瘤微环境和多药耐药性10 1.3.1肿瘤微环境10 1.3.2多药耐药性产生机制11 1.3.3克服多药耐药性的策略12 1.4智能响应型药物递送纳米平台15 1.4.1高分子纳米载体15 1.4.2刺激响应型药物递送系统15 1.5肿瘤靶向性概述22 1.5.1被动靶向肿瘤22 1.5.2主动靶向肿瘤22 1.6纳米药物在临床肿瘤治疗中的应用24 1.6.1临床传统纳米药物25 1.6.2临床中的智能响应型纳米药物29 1.6.3多药联合纳米疗法32 1.6.4肿瘤纳米药物的临床应用转化困境32 1.6.5展望36 参考文献37 第2章不同系列的GSH响应型化疗前药的设计与合成47 2.1引言47 2.1.1化疗药物概述47 2.1.2前药策略49 2.2GSH响应型不同化疗前药的构建51 2.2.1GSH响应型喜树碱前药51 2.2.2GSH响应型阿霉素前药51 2.2.3GSH响应型紫杉醇前药52 2.2.4结构表征54 2.3基于生育酚的GSH响应型化疗前药的构建58 2.3.1喜树碱二硫代生育酚琥珀酸酯前药 58 2.3.2阿霉素二硫代生育酚琥珀酸酯前药58 2.3.3紫杉醇二硫代生育酚琥珀酸酯前药59 2.3.4结构表征60 2.4基于聚乳酸的GSH响应型二聚体化疗前药的构建64 2.4.1聚乳酸的合成64 2.4.2喜树碱二聚体前药65 2.4.3阿霉素二聚体前药66 2.4.4紫杉醇二聚体前药66 2.4.5结构表征68 2.5本章小结75 参考文献76 第3章新型ROS响应型抗肿瘤苯硼酸酯纳米药物构建与细胞学评价77 3.1引言77 3.1.1肿瘤微环境ROS概述77 3.1.2基于苯硼酸酯骨架的ROS响应型药物递送系统79 3.2新型ROS响应型键合阿霉素的两亲性聚合物聚乙二醇-嵌-聚苯硼酸酯的构建82 3.2.1大分子链转移试剂mPEG-CTA的合成82 3.2.2苯硼酸酯单体的合成82 3.2.3未键合阿霉素ROS响应型两亲性聚合物的合成84 3.2.4ROS响应型键合阿霉素的两亲性聚合物聚乙二醇-嵌-聚苯硼酸酯的合成84 3.2.5结构表征86 3.3无ROS响应型键合阿霉素的两亲性聚合物91 3.3.1HMBMA的合成91 3.3.2单体MABNPC的合成92 3.3.3聚合物mPEG-b-PMABNPC的合成92 3.3.4无ROS响应型键合阿霉素的聚合物的合成93 3.3.5结构表征93 3.4抗肿瘤纳米药物制备与理化性质研究97 3.4.1纳米药物制备97 3.4.2苯硼酸酯纳米药物响应不同ROS浓度下药物释放行为的研究98 3.5抗肿瘤纳米药物体外细胞学性质研究100 3.5.1细胞摄取纳米药物研究100 3.5.2化疗药物与肿瘤细胞共定位研究101 3.5.3纳米药物细胞毒性研究103 3.6本章小结104 参考文献105 第4章新型pH/GSH级联响应型抗肿瘤纳米药物的构建107 4.1引言107 4.2不同pH响应型两亲性聚合物的构建110 4.2.1pH响应型聚合物聚乙二醇-嵌-聚[甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯]的合成110 4.2.2pH响应型聚合物聚乙二醇-嵌-聚[2-（二乙氨基）乙基甲基丙烯酸酯]的合成112 4.2.3结构表征113 4.3键合化疗药物阿霉素GSH响应型两亲性聚合物的构建116 4.3.12-[（2-羟基乙基）二硫醚基]乙基甲基丙烯酸酯的合成116 4.3.22-{[2-（4-硝基苯氧基）羰基氧基]乙基}二硫烷基乙基甲基丙烯酸酯的合成117 4.3.3GSH响应型聚合物的合成117 4.3.4键合阿霉素GSH响应型聚合物的合成118 4.3.5结构表征118 4.4pH/GSH双响应型两亲性聚合物的构建122 4.4.1pH/GSH双响应型无规共聚物的构建122 4.4.2pH/GSH双响应型三嵌段聚合物的构建126 4.4.3结构表征130 4.5本章小结132 参考文献132 第5章主动靶向肿瘤的GSH响应型纳米药物的构建与性质研究134 5.1引言134 5.1.1基于聚乳酸和聚N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺的药物递送系统135 5.1.2主动靶向肿瘤多肽iRGD概述137 5.2不同系列两亲性聚合物载体的构建140 5.2.1无靶标分子iRGD具有GSH响应型两亲性聚合物载体140 5.2.2键合靶标分子iRGD具有GSH响应型两亲性聚合物载体142 5.2.3无氧化还原响应型两亲性聚合物载体145 5.2.4结构表征145 5.3多元复合载药纳米粒子的制备及理化性质研究153 5.3.1多元复合载药纳米粒子的制备153 5.3.2纳米粒子稳定性试验157 5.3.3MMP-2响应游离释放出iRGD研究158 5.4体外三种化疗药物释放行为研究160 5.4.1游离药物标准曲线160 5.4.2药物包封率和载药率160 5.4.3游离药物释放行为162 5.5本章小结166 参考文献167 第6章可精确调控药物比例的多元复合载药体系的生物学及安全性评价169 6.1引言169 6.1.1阿霉素与其他小分子联合用药170 6.1.2紫杉醇与其他小分子联合用药170 6.1.3喜树碱与其他小分子联合用药171 6.2多元复合载药体系的细胞学实验方法173 6.2.1肿瘤细胞体系及培养173 6.2.2多元复合载药体系细胞摄取实验173 6.2.3多元复合载药纳米粒子游离药物细胞内共定位实验174 6.2.4多元复合载药体系细胞毒性实验175 6.2.5克服肿瘤多药耐药性机制研究176 6.2.6基于iRGD 的多细胞肿瘤球穿透实验176 6.3多元复合载药体系动物体内生物学实验方法177 6.3.1纳米粒子肿瘤靶向性生物体内分布及血液循环实验177 6.3.2基于iRGD小鼠体内肿瘤穿透实验178 6.3.3多元复合载药纳米粒子协同抑瘤实验178 6.3.4生物安全性评价179 6.3.5肺转移预防实验180 6.4多元复合载药体系的细胞学与生物学评价研究180 6.4.1细胞摄取180 6.4.2化疗药物与细胞器共定位181 6.4.3细胞毒性实验183 6.4.4克服肿瘤多药耐药性机制186 6.4.5基于iRGD多细胞肿瘤球体穿透实验187 6.4.6纳米粒子血液循环190 6.4.7生物体内分布191 6.4.8抑瘤实验193 6.4.9生物安全性评价195 6.4.10原位乳腺癌抑瘤实验196 6.4.11肺转移预防实验196 6.5本章小结199 参考文献200 第7章人工智能驱动的抗肿瘤纳米药物的研究202 7.1抗肿瘤纳米药物研发范式的变革202 7.1.1传统纳米药物研发模式的困境203 7.1.2范式转移：从“传统经验驱动”到“人工智能驱动”204 7.2抗肿瘤纳米药物的人工智能数字基石206 7.2.1数据架构206 7.2.2核心算法207 7.3人工智能驱动的纳米药物的构建与评价209 7.3.1纳米药物的逆向设计与高通量筛选209 7.3.2智能响应型系统的精密构建211 7.3.3纳米-生物相互作用的解析213 7.4人工智能赋能的临床转化216 7.4.1人工智能赋能的精准个性化治疗217 7.4.2诊疗一体化218 7.4.3临床试验设计的优化218 7.5挑战与未来展望219 7.5.1科研数据孤岛与可重复性危机220 7.5.2算法的“黑箱”与可解释性人工智能221 7.5.3未来展望221 参考文献222