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文章信息
通讯作者：张皓，刘轶，王永刚，张松灵（吉林大学）
作者：许文哲，杨蕊旭，薛颖科，陈杨，刘树威，张松灵*，王永刚*，刘轶*，张皓*
Keywords：
disassembly
drug release
naphthoquinones
stimuli-responsive drug-mates
supramolecular nanodrugs
π–π stacking
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.648
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文章简介
由于大部分小分子药物具有芳香环或其他平面共轭结构，π–π堆积已经被广泛用于构筑抗肿瘤超分子纳米药物。小分子药物与药物伴侣 (drug-mates) 通过π–π堆积形成的共组装超分子纳米药物更是促进了联合、协同和级联等治疗策略的发展。然而，以往的工作主要关注药物与药物伴侣的治疗功能的拓展，忽视了在肿瘤微环境 (TME) 中药物释放的前提——超分子纳米药物中π–π堆积的破坏以及随后的结构解组装。
本文构建了基于π–π堆积的萘醌超分子纳米药物的解组装模型，并阐明了共组装药物伴侣对解组装行为的影响。实验观察和理论模拟都揭示了决定超分子纳米药物解组装的关键因素是相邻π–π堆积分子之间的解组装活化能 (ΔEdis)。对于自组装的萘醌超分子纳米药物，分子之间的强π–π堆积以及分子结构的弱TME响应性共同导致了较高的ΔEdis，因此其在TME中的解组装被抑制。值得注意的是，ΔEdis是一系列TME相关的特定刺激的活化能之和。因此，通过与具有pH、谷胱甘肽 (GSH) 或活性氧 (ROS) 响应性的药物伙伴共组装，可以有效降低ΔEdis，从而在TME中促进超分子纳米药物的解组装以及加速药物释放。得益于TME响应性药物伴侣的引入，所制备的共组装萘醌基超分子纳米药物在体外和体内都表现出良好的选择性和治疗效果。这一工作不仅提供了操控π–π堆积超分子纳米药物的解组装行为的策略，还强调了共组装的药物伴侣对于提升治疗效果和调控药物释放的重要作用 (图1)。
图1. TME中紫草素基自组装和共组装超分子纳米药物的解组装示意图
以上研究论文以“Boosting disassembly of π–π stacked supramolecular nanodrugs under tumor microenvironment by introducing stimuli-responsive drug-mates”为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为吉林大学的许文哲博士，通讯作者为吉林大学的张皓教授、刘轶教授、王永刚副教授和张松灵教授。
（Aggregate 2024, e648. https://doi.org/10.1002/agt2.648）
通讯作者
张皓，吉林大学化学学院教授。国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、教育部“长江学者奖励计划”青年学者。从事生物医用超分子材料等方面研究。以第一作者/通讯作者在 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Nat. Commun. 等期刊发表论文130余篇，获授权发明专利20余件。先后主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划课题等项目。
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1. 中山大学附属第三医院纳米医学中心帅心涛教授团队：“孪生”纳米药物同步肿瘤聚集并原位团簇增强超声成像和实现高渗透瘤内输药
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