爱思唯尔旗下国际期刊《Nano Today》在线发表了我校无涯创新学院罗聪教授团队的最新研究成果:“Aromaticity-donated preferable prodrug nanoassembly: Deciphering the underlying roles of π-conjugation in self-aggregation and drug activation”。该研究围绕小分子前药自组装纳米药物递送系统中“稳定组装”与“高效激活”难以兼顾的瓶颈难题,发现并提出利用芳香π共轭效应可实现前药纳米组装与药物释放的精准调控。

研究团队以抗肿瘤活性药物SN38为模型药物,设计合成了一系列含二硫键响应桥链和不同芳香侧链的小分子前药,包括苯、萘、芴、蒽和芘修饰的SN38前药。研究发现,在疏水性相近的情况下,不同芳香侧链可通过调控π-π堆积作用及二硫键二面角,显著影响前药的自组装能力、稳定性和体内递送行为。其中,蒽侧链兼具多芳香共轭中心和适度分子柔性,能够形成更加紧密稳定的纳米组装结构,表现出更强的组装能力和组装稳定性。
更重要的是,研究团队还发现芳香π共轭侧链不仅能够驱动前药纳米组装,还可调控前药分子的电子性质,进而影响二硫键裂解和药物释放。密度泛函理论计算表明,多芳香共轭结构可降低前药分子的HOMO-LUMO能隙并改变分子表面静电势分布,从而促进还原条件下二硫键断裂,加快SN38释放。实验结果证实,蒽修饰的前药纳米粒在保持良好稳定性的同时,可在还原性环境中快速激活并释放药物,实现了纳米组装稳定性与药物释放效率的同步优化,并在体内表现出良好的生物安全性和高效的抗肿瘤效果。
该研究系统阐明了芳香π共轭结构在小分子前药纳米组装和激活释药过程中的双重调控作用,建立了分子结构设计、纳米组装性能、药物释放行为与体内治疗效果之间的构效关系,为小分子前药自组装纳米药物的结构设计提供了新的参考依据。

我校无涯创新学院罗聪教授为文章的通讯作者,2022级博士生陈瑶为文章的第一作者,博士后王悦全为文章的共同第一作者,沈阳药科大学为第一通讯单位。该研究工作得到了辽宁省自然科学基金计划博士科研启动项目(No. 2025-BS-0749)、国家自然科学基金项目(No. 82161138029和82504723)和辽宁省自然科学基金(No. 2025-JQ-07)等项目的资助支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.nantod.2026.103068