在抗癌药物递送的研究中，实现药物的靶向释放、提高疗效、降低毒性始终是核心目标。近年来，以鸟苷（G）为基础构建的G-四链体（G4）水凝胶因其优异的自组装能力和生物响应特性，在抗肿瘤药物载体领域受到广泛关注。北京化工大学药学专业硕士研究生胡南荣在李超副教授指导下，构建了一种基于G4水凝胶的非酯酶依赖前药系统，用于高效递送抗癌活性物SN38，为结直肠癌治疗提供了新的解决方案。
伊立替康（CPT-11）作为结直肠癌一线用药，需依赖体内羧酸酯酶转化为SN38发挥抗癌作用。然而，SN38在体内释放缺乏选择性，极易损伤正常组织，导致严重腹泻和骨髓抑制等副作用，成为限制其进一步应用的关键瓶颈。
为了跳脱这种酯酶依赖的释放机制，研究团队设计了一种对肿瘤微环境具有特异响应的递送系统。该系统能够利用肿瘤组织中典型的弱酸性与高活性氧（ROS）条件，精准触发药物释放，从而最大限度减少对健康组织的影响。
在药物递送领域，精准的药物修饰技术是实现靶向释放的基础。中新康明拥有先进的药物修饰平台，能够根据客户需求对药物分子进行特异性改造，提升其稳定性和靶向性，助力开发更高效的递送体系。
G-四链体水凝胶是由鸟苷单元在钾离子作用下自组装形成的一种有序网络结构，具备良好的稳定性与生物适应性。研究人员首先通过硼酸酯键将SN38与鸟苷偶联，形成前药单体GB-SN38。该单体在K⁺存在下自组装形成G4水凝胶，不仅结构稳定，还能在pH值下降或ROS浓度升高时快速断键，释放SN38。
中新康明在水凝胶的药物包裹技术上积累了丰富经验，能够实现药物与载体的高效结合，保障药物活性的同时，实现理想的释放行为，助力客户构建响应性药物递送系统。
这种结构设计显著提升了SN38在肿瘤部位的释放效率，并避免了酯酶介导的不稳定代谢。更重要的是，该水凝胶在生理条件下表现出良好的稳定性，有助于延长药物在体内的循环时间。
针对临床上多药联合的治疗策略，研究进一步设计了基于G4结构的多药协同递送系统。通过分析5-FU、CAPE、吉西他滨等化疗药物与鸟苷之间的氢键相互作用，研究人员构建了三种联合用药水凝胶模型：FOLFIRI、XELIRI-I和XELIRI-II。
这三种水凝胶分别模拟临床常见化疗方案，实现SN38与其他化疗药物的协同装载。其中，SN38以共价形式结合，在ROS作用下缓慢释放；而其他药物则以非共价方式嵌入凝胶网络，随着材料降解实现快速释放。这种“快慢结合”的释放策略有助于实现药效的空间和时间协同，在细胞实验中展现出显著的增效作用。
为了保证产品的稳定性和批次一致性，中新康明具备成熟的中试放大能力和GMP生产线，能够实现高品质水凝胶产品的规模化供应，助力医药研发企业顺利推进临床前及临床阶段的药物开发工作。
在动物实验中，SN38水凝胶表现出比CPT-11更强的肿瘤抑制能力，同时显著缓解了肠道毒性反应。药代动力学研究亦显示其半衰期延长、清除率下降、生物利用度提高，证明该系统在药物稳定性和靶向性方面具备显著优势。
此外，中新康明还提供针对抗体偶联水凝胶的定制化服务，结合客户需求完成抗体与载体的高效偶联，支持新型靶向治疗药物的研发，推动精准医疗的进步。
更重要的是，该水凝胶系统由生物小分子通过非共价和可逆共价键组装而成，无需外源性高分子或有机溶剂，具有良好的可降解性和生物安全性。这为其临床转化提供了重要保障。
G4水凝胶作为一种新型递药材料，不仅展现出良好的药物负载能力和响应性释放性能，还具备结构可编程性和组装多样性，为构建更智能的抗癌治疗体系提供了平台基础。
本研究首次将G4结构引入SN38前药系统，同时拓展至多药递送策略，为克服传统CPT-11系统毒性难题提供了解决方案，也为未来多功能抗肿瘤材料的开发提供了技术路径。未来，G4水凝胶有望在联合免疫治疗、分子靶向治疗等方向进一步拓展其应用潜力，成为推动肿瘤精准治疗向前发展的关键载体之一。
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