多肽树状物具有类蛋白的三维高度支化球状结构,为表面分布大量氨基或羧基的纳米粒子，生物相容性好,细胞毒性低，水溶性较好，易被细胞内吞,是一类重要的药物载体。本课题以赖氨酸、谷氨酸和脯氨酸等作为引发核或者枝化单元设计合成球状、哑铃状等多种形状的树状分子结构，利用末端功能基团与酶特异性寡肽-抗肿瘤药物的偶合物健合,达到药物靶向和控制释放的作用。通过对多肽树状物为载体的抗肿瘤前药的合成及其性能研究，探讨多肽树状物的合成工艺、质量控制及其结构对抗肿瘤药物活性和特异性的影响。通过合理设计，充分利用多肽树状物的结构特征和特异性，探索不同氨基酸枝化单元和结构作为载体对药物释放速率的影响，实现治疗药物的控制释放。

本课题以以含有双羧基的谷氨酸或赖氨酸的二肽为结构单元，设计合成了一系列多肽树状大分子：第一类扇形多肽树状大分子（I-A），以二酸化合物或1,3,5-苯三甲酰氯为内核的多肽树状大分子(I-B)；第二类带有功能基团的多肽树状大分子（II），并将其作为抗癌药物的载体进行了初步的研究；第三类分子是目标载体药物分子多肽树状物-紫杉醇( PPD-PTX，III)。合成以甘-谷、丙-谷、甘-赖、丙-赖等二肽为构筑单元的新型结构多肽树状大分子。以廉价易得的不同氨基酸为起始原料, 经端基保护、脱保护、缩合等步骤得到一个有效的合成路线。实验中对多肽树状大分子的合成及分离纯化方法进行了研究和优化。采用液相发散法和收敛法合成出了目标分子与紫杉醇的载体药物，所合成化合物均未见文献报道，为全新结构化合物。所有目标化合物均经NMR谱、HRMS谱和IR谱等进行了结构确证。建立测定紫杉醇含量的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)联用方法, 以此考察多肽树状物-紫杉醇偶合物在各种缓冲液和血浆中的稳定性。建立灵敏、特异的LC-MS/MS方法测定小鼠血浆中紫杉醇浓度, 并应用于小鼠静注水溶性多肽树状物-紫杉醇偶合物的药物动力学研究。多肽树状物-紫杉醇( PPD-PTX)在水溶液中稳定，细胞毒性弱，在血液系统中分解很快，PPD-PTX在Ph=7.4环境下可缓慢释放出原药PTX，细胞毒性与临床用紫杉醇针剂Taxol相当，体内循环时间较Taxol明显延长。通过 MTT 法考察药物系统对人乳腺癌细胞 MCF-7 的体外抗癌抑制活性，检测表明，多肽树状物-紫杉醇( PPD-PTX)半数抑制浓度 IC50相比较原药紫杉醇 IC50更低，制备的前药系统的抑癌活性均表现出高于紫杉醇的抑癌活性。建立人卵巢癌 SKOV3裸鼠模型体内试验表明PPD-PTX单独治疗组均能抑制肿瘤生长，实验组与模型组相比差异有统计学意义( P < 0. 05)，与紫杉醇组相比，模型组与 PPD-PTX组裸鼠体重变化较大，有统计学意义，而模型组与PPD-PTX组裸鼠体重变化不大，说明PPD-PTX组的对裸鼠毒性比较紫杉醇组要小。