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富勒烯(C60)具有光动力学治疗作用，可作为潜在的药物转运载体，在生物医学领域有广阔的应用前景，但其高疏水性极大地限制了其在生物系统中的应用。本课题的目的是通过对富勒烯进行化学修饰解决其水溶性问题，并连接肿瘤血管靶向肽NGR，荷载抗肿瘤药物2-甲氧基雌二醇(2ME)，构建一个新型的肿瘤靶向给药系统DMA-C60-2ME-NGR。考察该肿瘤靶向给药系统光疗和化疗的协同抗肿瘤活性。
首先利用Bingle环加成反应和酯水解反应合成了富勒烯水溶性衍生物二取代C60丙二酸衍生物(DMA-C60)，然后通过二硬脂酸磷脂酰胺-聚乙二醇2000-马来酰亚胺(DPM)复合物中的二硬脂酸磷脂酰胺端的分散效应将其与DMA-C60连接在一起，肿瘤靶向基团NGR再与该复合物中马来酰亚胺端的巯基发生加成反应而连接到DMA-C60上，从而制备出肿瘤靶向载体系统DMA-C60-NGR。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、薄层硅胶色谱(TLC)、原子力显微镜(AFM)、激光纳米粒度分析仪(DLS)等对该肿瘤靶向载体系统进行表征，结果表明该肿瘤靶向载体系统在PBS溶液、培养基和胎牛血清中均具有良好的稳定性和均匀的粒径分布，能够作为潜在的药物转运载体应用于生物系统中。
通过单因素实验考察了载体材料与2ME的投料比、超声时间、探超功率及次数等因素对肿瘤靶向制剂载药量的影响，对拟构建的肿瘤靶向给药系统DMA-C60-2ME-NGR的处方进行优化，确定了其最佳制备条件。采用原子力显微镜(AFM)、激光纳米粒度分析仪(DLS)等对该肿瘤靶向给药系统的性质进行了考察，结果表明该肿瘤靶向给药系统能够高效负载抗肿瘤药物2ME，载药机制不仅仅是依靠简单的物理吸附作用，可能与2ME和载体间形成氢键有关;该肿瘤靶向给药系统在生理盐水、PBS、培养基和胎牛血清中稳定性良好，粒径电位分布均匀，能够作为体内肿瘤靶向给药系统应用，具有潜在的研究意义。
选用人乳腺癌MCF-7细胞作为研究对象，对所构建的肿瘤靶向给药系统的光动力学治疗和化学治疗协同增强的体外抗肿瘤活性进行了研究。SRB实验表明载体系统DMA-C60-NGR对MCF-7细胞几乎没有毒性，但在光照条件下能产生毒性作用;肿瘤靶向给药系统DMA-C60-2ME-NGR对MCF-7细胞具有明显的抑制增殖作用，且在光照条件下抑制作用最强，表明该肿瘤靶向给药系统由DMA-C60-NGR介导的光动力学治疗和2ME的化学治疗具有明显的协同增强作用。本研究还证明了DMA-C60-NGR在光照条件下引起细胞内产生活性氧以及造成DNA损伤，从而诱导乳腺癌MCF-7细胞的凋亡。