本发明公开了一种小分子胶束纳米载药系统,属于生物材料领域。本发明所述载药系统是由两亲性分子自组装形成的纳米胶束,所述两亲性分子包括由亲水药物与疏水链段直接相连形成的两亲性分子,所述纳米胶束可通过内部交联获得稳定结构,所述小分子胶束纳米载药系统载药量高,合成简便,易降解。本发明将亲水药物与带有可交联的疏水烷基链通过敏感键连接形成两亲性分子,并将其制成小分子胶束,将胶束内部进行交联来提高其在体内循环时的稳定性。可在小分子胶束中加入带有靶向的两亲性配体,其可以通过主动和被动靶向到达肿瘤组织,再将敏感键打断,从而释放药物分子,杀死癌细胞。还可在小分子胶束中引入具有长循环功能的配体,提高纳米药物在体内循环时间。同时还可以在胶束中引入不同亲水药物的配体,最终形成多药纳米粒子,达到多药联用的目的。