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环糊精是由葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键首尾相连而形成的环状低聚糖,具有很好的生物相容性和生物降解性,是超分子化学中重要的主体分子之一。链状高分子在疏水力、氢键、范德华力等的驱动下可以穿过多个环糊精分子的空腔,这样形成的超分子体系称为准聚轮烷。准聚轮烷中链状高分子两端用大体积的基团封端后形成聚轮烷。环糊精聚轮烷具有独特的结构、良好的生物相容性、易于化学修饰以及环糊精在高分子轴上可迁移等优点,因此在药物传输领域有很好的应用价值,但迄今环糊精聚轮烷作为药物输送载体的研究仍然较少且主要集中在细胞水平上,系统研究环糊精聚轮烷体内行为的工作尚未见报导,特别是对其血液循环时间、组织分布和代谢以及在肿瘤中的渗透与扩散等体内行为知之甚少。另外,已发表的研究工作多数集中于α-环糊精聚轮烷的研究,对由生产成本低而使用范围广的β-环糊精制备的聚轮烷研究相对较少。本论文研究了β-环糊精聚轮烷的制备方法以及尺寸对β-环糊精聚轮烷生物学效应的影响规律。具体内容如下：(1)通过点击化学(亚铜催化的炔-叠氮1,3-偶极环加成反应)封端制备了以两端为炔基的聚丙二醇为分子轴(分子量为2kDa左右),以带一个叠氮基团的β-环糊精衍生物(单-6-叠氮-6-脱氧-β-CD)为封端试剂的β-环糊精聚轮烷。用NMR和电子显微镜等手段对所制备的聚轮烷的结构进行了表征,聚轮烷的粒径约为2.0nm。(2)用2,2’-(乙烯二氧)双(乙胺)对所合成的水不溶性聚轮烷进行了亲水化改性,然后通过聚轮烷表面的氨基与含羧基的紫杉醇衍生物之间的酰胺化反应对抗肿瘤药物紫杉醇进行了负载,载药量可达29%。所负载的药物可以通过酯键水解释放出来,而且羧酸酯酶的催化作用可以加速药物的释放。体外细胞实验研究表明载药聚轮烷可以被肿瘤细胞通过胞吞作用摄取,体内实验研究表明载药聚轮烷可以通过EPR效应在肿瘤富集而且具有良好的瘤内渗透能力,载药聚轮烷的这些特性使其具有比临床使用的紫杉醇Taxol更好的抗肿瘤效果。(3)利用同样的合成方法还制备了分子轴的分子量约为4kDa和6kDa的两种不同尺寸的β-环糊精聚轮烷,高分辨电子显微镜显示其尺寸分别为4.0和5.9nm。包括分子轴为2kDa在内的三种不同尺寸的聚轮烷表现出不同的生物性能,尺寸较大的聚轮烷易于被细胞摄取,但尺寸小的聚轮烷更易于在肿瘤富集。