實時監(jiān)測藥物的傳遞和可控釋放是實現(xiàn)腫瘤靶向性精準治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。目前診療一體化納米前藥的策略主要基于物理包裹或化學修飾聚合物、脂質(zhì)體和無機材料等相結(jié)合。然而，這些納米前藥的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性和無法實現(xiàn)活體示蹤藥物釋放嚴重阻礙了其在臨床轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用。近日，化學學院精細化工研究所郭志前和朱為宏教授課題組報道了一種基于近紅外吡喃腈染料構(gòu)建的單組份自組裝納米前藥，該工作提出了單組份自組裝納米熒光前藥的設(shè)計策略，以避免批次間因結(jié)構(gòu)異質(zhì)性導致的迥異的生物分布和治療效果，同時實現(xiàn)前藥在體內(nèi)釋藥行為的實時跟蹤。
巧妙地基于吡喃腈（DCM）熒光基團構(gòu)建單組份自組裝納米前藥，該單組前藥具有以下優(yōu)勢：1）良好的可重復制備性能、穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)和精確的藥物裝載效率；（2）基于近紅外可激活熒光信號實時監(jiān)控活體中藥物的釋放行為；（3）協(xié)同靶向性，集成被動靶向能力（EPR效應(yīng)）、主動靶向能力（Biotin受體引導的癌細胞內(nèi)吞作用）和可激活的靶向能力，顯著改善了前藥的腫瘤靶向性，抑瘤效率高達99.7%。該工作為實現(xiàn)腫瘤的精準治療提供了重要的研究思路。上述研究結(jié)果以“Molecularly precise self-assembling theranostic nanoprobe within a single-molecular framework for in vivo tracking tumor-specific chemotherapy”為題在線發(fā)表（Chem. Sci.,2018, DOI: 10.1039/C8SC01069B）。
近年來，郭志前和朱為宏課題組圍繞近紅外熒光染料開展了系列工作，并聚焦拓展近紅外熒光基團在精準醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用：發(fā)展吡喃腈母體高性能近紅外染料，實現(xiàn)了精細調(diào)控吡喃腈染料性能的目標，建立了近紅外吡喃腈熒光染料的設(shè)計策略（）J. Am. Chem. Soc. 2014,136, 3579; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5334）；發(fā)展了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型近紅外染料母體―喹啉腈單元（building block），突破傳統(tǒng)染料聚集熒光淬滅的瓶頸制約，研究建立喹啉腈染料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能調(diào)控的構(gòu)效關(guān)系，顯著提升了染料熒光量子效率，成功解決了近紅外染料波長拓展與效率提升如何兼顧的難題（Chem. Sci., 2014, 5, 1383；Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 7275）。
該工作主要由博士研究生燕宸旭完成，在生物測試方面得到了中國科學院上海藥物研究所陳奕研究員的幫助，郭志前和朱為宏教授為共同通訊作者，并得到了田禾院士的悉心指導。
該研究成果由國家自然科學基金委基礎(chǔ)科學中心項目，以及創(chuàng)新研究群體項目和優(yōu)秀青年基金項目共同資助完成。
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