2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——刺激響應(yīng)型智能藥物研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共20分）1.刺激響應(yīng)型智能藥物是指能夠感知體內(nèi)或體外特定__________的變化，并隨之發(fā)生相應(yīng)的物理化學(xué)性質(zhì)改變或化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)藥物釋放的藥物體系。2.聚合物N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）是一種典型的__________響應(yīng)型聚合物，其在體溫以上呈溶解狀態(tài)，低于體溫時(shí)則發(fā)生體積相轉(zhuǎn)變而沉淀。3.脂質(zhì)體作為藥物載體，具有優(yōu)良的__________性和生物相容性，是較早應(yīng)用于藥物遞送領(lǐng)域的智能載體之一。4.在設(shè)計(jì)pH響應(yīng)型智能藥物時(shí)，通常選擇在腫瘤細(xì)胞內(nèi)低pH環(huán)境（約__________）下能夠釋放藥物的化學(xué)鍵或結(jié)構(gòu)單元。5.__________是一種由金屬離子和有機(jī)配體自組裝形成的具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料，可作為藥物存儲(chǔ)和釋放的載體。6.通過(guò)在聚合物載體末端連接聚乙二醇（PEG）鏈段，可以延長(zhǎng)智能藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，這一策略稱為_(kāi)_________。7.智能藥物的體內(nèi)靶向性通常通過(guò)修飾載體表面，使其能夠與特定的__________相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。8.評(píng)價(jià)智能藥物體外釋放性能時(shí)，通常采用__________和累積釋放率等指標(biāo)來(lái)描述藥物釋放的過(guò)程和程度。9.某智能藥物的設(shè)計(jì)思路是利用腫瘤組織的高濃度谷胱甘肽（GSH）環(huán)境，選擇在__________條件下斷裂連接臂，實(shí)現(xiàn)藥物的靶向釋放。10.刺激響應(yīng)型智能藥物研究面臨的挑戰(zhàn)之一是如何提高其在復(fù)雜生物環(huán)境中的__________和穩(wěn)定性。二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.智能藥物2.刺激響應(yīng)性3.聚合物納米粒子4.靶向遞送5.控釋三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述pH響應(yīng)型智能藥物的設(shè)計(jì)原理及其在腫瘤治療中的優(yōu)勢(shì)。2.比較聚合物納米粒子和脂質(zhì)體作為智能藥物載體各自的主要優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述連接臂在智能藥物分子設(shè)計(jì)中的作用及其設(shè)計(jì)要求。4.簡(jiǎn)述光響應(yīng)型智能藥物在臨床應(yīng)用中可能遇到的主要挑戰(zhàn)。四、論述題（每題10分，共30分）1.詳細(xì)闡述氧化還原響應(yīng)型智能藥物的設(shè)計(jì)思路，并列舉至少兩種可用于構(gòu)建此類藥物的載體材料或連接方式。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述刺激響應(yīng)型智能藥物在實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向治療方面的應(yīng)用潛力。3.試述當(dāng)前刺激響應(yīng)型智能藥物研究面臨的主要科學(xué)難題和技術(shù)瓶頸，并展望其未來(lái)的發(fā)展方向。試卷答案---一、填空題1.信號(hào)2.溫度3.穩(wěn)定4.7.45.MOFs（金屬有機(jī)框架）6.偽裝（或PEGylation）7.抗體或配體8.釋放速率9.還原10.生物相容二、名詞解釋1.智能藥物：指能夠感知外界特定刺激信號(hào)，并按預(yù)定方式作出響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)藥物在時(shí)空上精確控制（如靶向、定時(shí)、按需釋放）的一類新型藥物制劑。*解析思路：考察對(duì)智能藥物核心定義的理解，關(guān)鍵在于“感知刺激”和“精確控制藥物行為”這兩個(gè)特性。2.刺激響應(yīng)性：指智能藥物分子或體系能夠識(shí)別并響應(yīng)特定外界物理化學(xué)刺激（如pH、溫度、光、磁場(chǎng)、氧化還原電位、酶等）的能力。*解析思路：考察對(duì)“刺激”與“響應(yīng)”關(guān)系及響應(yīng)對(duì)象（分子/體系）的理解。3.聚合物納米粒子：指利用聚合物材料（天然或合成）制備的尺寸在納米級(jí)別（通常1-100nm）的藥物載體。*解析思路：考察對(duì)聚合物納米粒子的基本定義，包括材料成分和尺寸范圍。4.靶向遞送：指通過(guò)修飾藥物載體，使其能夠選擇性地富集于目標(biāo)部位（如腫瘤組織、特定細(xì)胞或細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)），從而提高藥物在病灶處的濃度，降低對(duì)正常組織的毒副作用的過(guò)程。*解析思路：考察對(duì)靶向遞送核心目的（提高病灶濃度，降低副作用）和實(shí)現(xiàn)方式（修飾載體）的理解。5.控釋：指藥物從載體中按照預(yù)定速率或模式緩慢、持續(xù)釋放的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物釋放時(shí)間和劑量的精確控制。*解析思路：考察對(duì)控釋概念的理解，強(qiáng)調(diào)其“緩慢、持續(xù)”和“精確控制”的特點(diǎn)。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述pH響應(yīng)型智能藥物的設(shè)計(jì)原理及其在腫瘤治療中的優(yōu)勢(shì)。*解析思路：設(shè)計(jì)原理需說(shuō)明利用腫瘤組織（如腫瘤微環(huán)境TME）與正常組織之間存在的pH值差異（腫瘤組織通常呈弱酸性，pH~6.5-7.4，低于正常組織pH~7.4）。響應(yīng)機(jī)制是藥物載體或藥物分子在特定pH條件下發(fā)生解離、水解、聚合狀態(tài)改變等，從而控制藥物的釋放。優(yōu)勢(shì)在于能將藥物靶向釋放到腫瘤部位，提高局部藥物濃度，增強(qiáng)抗腫瘤效果，同時(shí)減少對(duì)正常組織的藥物分布和毒副作用。2.比較聚合物納米粒子和脂質(zhì)體作為智能藥物載體各自的主要優(yōu)缺點(diǎn)。*解析思路：比較需從多個(gè)維度入手。聚合物納米粒子優(yōu)點(diǎn)：可設(shè)計(jì)性強(qiáng)（材料種類多，可功能化），穩(wěn)定性相對(duì)較好（尤其經(jīng)過(guò)PEG修飾后），可制備成不同形貌（球形、棒狀等）。缺點(diǎn)：部分合成聚合物可能存在生物相容性或安全性問(wèn)題，規(guī)?；a(chǎn)復(fù)雜度可能較高。脂質(zhì)體優(yōu)點(diǎn)：良好的生物相容性和細(xì)胞膜親和性，能跨越血腦屏障，載藥量可較高，制備方法相對(duì)成熟。缺點(diǎn)：穩(wěn)定性有時(shí)較差（易氧化、融合），容易被單核吞噬系統(tǒng)（RES）識(shí)別和清除，載藥量調(diào)節(jié)性有時(shí)不如聚合物納米粒子。3.簡(jiǎn)述連接臂在智能藥物分子設(shè)計(jì)中的作用及其設(shè)計(jì)要求。*解析思路：作用是連接藥物分子和載體材料，是藥物從載體上釋放的“開(kāi)關(guān)”。其設(shè)計(jì)需考慮：1）穩(wěn)定性：在非響應(yīng)條件下能牢固連接；2）響應(yīng)性：在特定刺激下能可靠地?cái)嗔鸦蚪怆x；3）長(zhǎng)度和柔性：適當(dāng)長(zhǎng)度和柔性有利于連接臂的構(gòu)象調(diào)整，影響藥物與載體的結(jié)合狀態(tài)及釋放過(guò)程；4）生物相容性：連接臂本身及其斷裂產(chǎn)物應(yīng)具有良好生物相容性，無(wú)毒性。4.簡(jiǎn)述光響應(yīng)型智能藥物在臨床應(yīng)用中可能遇到的主要挑戰(zhàn)。*解析思路：主要挑戰(zhàn)應(yīng)從給藥途徑、組織穿透、光照均勻性、光毒性、腫瘤特異性以及設(shè)備依賴性等方面考慮。例如，光照設(shè)備（如激光器）需要進(jìn)入體內(nèi)或緊密接觸病灶，存在操作不便和設(shè)備成本高的問(wèn)題；光穿透深度有限，難以照射到深部病灶；光照可能損傷正常組織；如何實(shí)現(xiàn)光照與腫瘤部位的精確同步是關(guān)鍵；需要有效解決光敏劑在體內(nèi)的分布和清除問(wèn)題。四、論述題1.詳細(xì)闡述氧化還原響應(yīng)型智能藥物的設(shè)計(jì)思路，并列舉至少兩種可用于構(gòu)建此類藥物的載體材料或連接方式。*解析思路：設(shè)計(jì)思路核心是利用腫瘤細(xì)胞內(nèi)通常比正常細(xì)胞具有更高活性氧（ROS）水平和/或更低谷胱甘肽（GSH）濃度的氧化還原環(huán)境。設(shè)計(jì)方法是將對(duì)氧化還原敏感的化學(xué)鍵或結(jié)構(gòu)單元引入藥物分子或連接臂中，使其在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的高氧化或低還原條件下發(fā)生特異性斷裂或性質(zhì)改變，從而釋放藥物。載體材料可列舉：聚合物（如對(duì)還原性敏感的縮醛鍵、酯鍵連接的聚合物）、脂質(zhì)體（利用脂質(zhì)雙分子層對(duì)氧化環(huán)境的敏感性）、MOFs（金屬節(jié)點(diǎn)或有機(jī)連接體可能對(duì)氧化還原敏感）。連接方式可列舉：利用對(duì)還原性敏感的硫酯鍵（-CO-SR）或碳酯鍵（-CO-OR）連接藥物和聚合物載體；利用對(duì)氧化性敏感的亞胺鍵（-C=N-）或烯鍵（-C=C-）連接。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述刺激響應(yīng)型智能藥物在實(shí)現(xiàn)腫瘤靶向治療方面的應(yīng)用潛力。*解析思路：論述需結(jié)合具體藥物實(shí)例展開(kāi)。例如，可以提及基于pH響應(yīng)的聚合物膠束（如聚（N-異丙基丙烯酰胺）-b-聚乙二醇（PNIPAM-b-PEG）膠束負(fù)載化療藥阿霉素，利用腫瘤組織低pH釋放藥物），或基于溫度響應(yīng)的脂質(zhì)體/納米粒子（利用近紅外光照射腫瘤部位使其升溫引發(fā)藥物釋放）。說(shuō)明這些藥物如何利用腫瘤微環(huán)境的特異性（低pH、高溫度、高酶活性等）實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤部位的富集和選擇性釋放，從而提高療效、降低副作用。強(qiáng)調(diào)其“按需釋放”的精準(zhǔn)性優(yōu)勢(shì)。3.試述當(dāng)前刺激響應(yīng)型智能藥物研究面臨的主要科學(xué)難題和技術(shù)瓶頸，并展望其未來(lái)的發(fā)展方向。*解析思路：科學(xué)難題和技術(shù)瓶頸可包括：1）體內(nèi)刺激信號(hào)的精確調(diào)控與量化難題；2）載體材料的生物相容性、免疫原性及長(zhǎng)期體內(nèi)穩(wěn)定性問(wèn)題；3）藥物載體在血液循環(huán)中的靶向效率和體內(nèi)分布的精確控制；4）復(fù)雜生理環(huán)境（如酶降解、低pH、高濃度鹽等）對(duì)藥物載體的穩(wěn)定性和響應(yīng)性能的挑戰(zhàn)；5