近日，我校藥學(xué)院劉東飛教授團(tuán)隊(duì)在學(xué)科頂尖期刊ACS NANO在線發(fā)表研究論文Programmable Nanostructure Assembly of a Paclitaxel Derivative Enables Tunable Anticancer Therapy via Hydrogen Bond Engineering。我校藥學(xué)院博士生馮國兵、唐暉和孟目的學(xué)院本科生謝樹毅為論文共同第一作者，博士研究生吳桐雨是論文的主要貢獻(xiàn)者，中國藥科大學(xué)為論文第一通訊單位。
藥物遞送系統(tǒng)的形貌直接決定其體內(nèi)命運(yùn)與釋放行為，進(jìn)而影響療效與安全性。因此，精準(zhǔn)調(diào)控藥物遞送系統(tǒng)形貌是優(yōu)化藥物體內(nèi)行為的關(guān)鍵。不同病理微環(huán)境對形貌的需求各異：某些疾病偏好纖長結(jié)構(gòu)以提升組織滲透與滯留，另一些則更需要致密顆粒以提高細(xì)胞攝取。面向“一藥多病”的應(yīng)用場景，如何在單一化合物上實(shí)現(xiàn)按需形貌切換尤為困難。在諸多非共價(jià)相互作用中，氫鍵憑借其適中強(qiáng)度和普遍性，能以高效率驅(qū)動分子自組裝并精細(xì)調(diào)控形貌。
圍繞這一命題，劉東飛教授團(tuán)隊(duì)以紫杉醇這一結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗腫瘤活性顯著的天然產(chǎn)物為模型，探索氫鍵驅(qū)動的形貌可編程裝配。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成兩親性紫杉醇磷酸化衍生物（PTP），通過引入親水性磷酸基團(tuán)增強(qiáng)氫鍵作用，自組裝形成納米纖維；進(jìn)一步與聚乙二醇400（PEG400）或透明質(zhì)酸（HA）共組裝，可分別獲得球形納米顆粒（PTP@PEG）與纖維束（PTP@HA），實(shí)現(xiàn)按需的遞送功能分配。在4T1乳腺癌小鼠中，靜脈給藥的PTP@PEG顯著延長體循環(huán)、降低腎臟蓄積并增強(qiáng)抗腫瘤效應(yīng)；在結(jié)直腸癌腹膜轉(zhuǎn)移模型中，腹腔給藥的PTP@HA呈現(xiàn)持續(xù)釋放并取得良好療效。該研究系統(tǒng)展示了利用氫鍵調(diào)控實(shí)現(xiàn)藥物組裝形貌的精準(zhǔn)控制，為單一藥物跨疾病場景的有效遞送提供了通用思路。
以上工作得到國家自然科學(xué)基金、江蘇省杰出青年基金、天然藥物活性組分與藥效國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和UMCG研究基金的資助。
文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c10267
圖1：主要結(jié)果匯總示意圖
（供稿單位：藥學(xué)院，撰寫人：劉華，審稿人：劉帆）
