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海洋贻贝粘附蛋白具有高强度、高韧性、高防水性和基本上能粘附于任意基质的功能，这与其特殊的分子结构一多巴(DOPA)介导的链间交联和与基体之间的相互作用方式有关.因为具有DOPA分子这种良好的生物相容性、可粘附于金属、玻璃、聚合物及矿物等各种表面以及易氧化聚合而交联的性质，DOPA单体的衍生物邻苯二酚单体如dopamine等在表面改性、组织工程、药物输送以及生物粘合剂方面有着广泛的应用。本文主要利用邻苯二酚单体的这种可快速氧化交联以及粘附性能在药物载体以及生物粘合剂方面的应用做了一些开拓性的工作。
首先合成了三嵌段的可降解两亲性的侧链带有羧基的聚合物mPEG-b-PMCC-b-PLA，利用EDC缩合的方式将dopamine单体接枝在了带有羧基的共聚物中间段，接枝聚合物在PBS溶液中组装成胶束以后，在通入空气的条件下实施聚合物胶束的核交联。我们用核磁、红外等方式证明了dopamine成功接枝在了聚合物的侧链上，同时在聚合物胶束氧化交联的过程中，用紫外光谱进行了监测，表明胶束在通入空气2h交联完全。同时TEM显示胶束在交联的过程中形貌发生了变化，结构变得致密而稳定。在CDCl3中的氢核磁以及DMF中的DLS结果为聚合物胶束的成功交联提供了更进一步的证据。以阿霉素为模型药的体外药物释放行为表明胶束交联以后，具有很好的药物缓释效果，能在体内循环时保护药物，到达需要的肿瘤部位时内吞进入细胞随着聚合物的降解不断释放出药物。细胞实验证明交联胶束保持了抗癌药物的活性，并由于交联胶束具有更稳定的结构以及较小的尺寸，具有比非交联胶束增强的内吞效率。
本论文的下一部分工作是制备了三嵌段的两亲性可降解聚合物mPEG-b-PCL-b-PLL，利用聚赖氨酸段的氨基接枝了带有羧基的邻苯二酚单体DHPPA。并通过这种键合在聚合物上的邻苯二酚单体与含有硼酸基团的蛋白酶体抑制剂bortezomib相互作用，以形成硼酸酯键将bortezomib共价结合到聚合物上。利用这种硼酸酯键在生理条件下稳定，酸性条件下解离的性质构建了一种酸敏感的含bortezomib前药的药物输送平台。这是首次利用两亲性聚合物的组装体去担载bortezomib。我们首先用热分析的方法（等温滴定量热仪）监测了DHPPA与bortezomib在不同pH值缓冲溶液中的反应动力学。结果表明，硼酸酯体系的稳定性随着酸度的增加大幅度降低。体外药物释放行为也证明了这一点，药物体系pH值的环境下释放的较慢，随着pH值的降低，相同时间里pH值越低释放药物越多，证明了载体体系的pH敏感性。同时蛋白酶体活性测试表明胶束体系很好的保持了药物的活性，具有与自由药物等同的蛋白酶体活性抑制的水平。同时我们以癌细胞系MCF-7和Hela细胞以及非癌细胞系HEK293为细胞模型考察了胶束药物对细胞的杀伤力以及促进癌细胞凋亡的能力。结果表明我们胶束药物具有与自由药物类似的细胞毒性，同时胶束药物也保持了自由药物对癌细胞选择性杀伤的能力，即对正常细胞HEK293并不显示药效杀伤而对MCF-7及Hela等癌细胞显示了较高的杀伤能力。更重要的是，将药物以静脉注射的方式打入荷瘤小鼠的体内后，用ICP的手段测试含硼药物在体内的血液代谢以及组织分布，结果表明，胶束体系对比自由药物的血液循环时间延长，并且降低了药物的肝、肾毒性，并显现了纳米胶束体系在肿瘤部位蓄积的能力。
本论文的最后一部分工作是合成了大分子引发剂mPEG-NH2，引发氨基酸单体的NCA聚合，得到了赖氨酸聚合物mPEG-b-PZLL和谷氨酸聚合物mPEG-b-PBLG，脱保护以后利用侧链上暴露的氨基或羧基分别接枝带羧基的邻苯二酚单体DHPPA和带氨基的邻苯二酚单体dopamine，得到了侧链残留有不同基团的带有粘附分子的两种氨基酸聚合物。用核磁和紫外等方式表征了聚合物的结构以及接枝度，两种聚合物符合我们设计的相同聚合度以及粘附分子接枝度的初衷。最后初步研究了侧链带有氨基和羧基对仿生粘合剂粘合性能的影响。拉伸剥离实验表明，侧链带有氨基的仿生粘合剂具有较高的粘合强度和较快的固化速度。