基于π-π超分子相互作用的功能化氧化石墨烯纳米载体实现拉帕替尼高负载及pH响应控释

为解决拉帕替尼(LPT)因高结晶性导致的低载药量及突释问题，研究人员通过π-π堆叠作用开发了聚乙二醇-氧化石墨烯(PEG-GO)和乳酸-氧化石墨烯(LA-GO)纳米载体，实现48.7%和44.3%的高载药率，并在pH 5.0下展现168小时零级缓释特性，为转移性乳腺癌治疗提供新策略。

　　

拉帕替尼(LPT)作为治疗HER2阳性乳腺癌的靶向药物，长期面临生物利用度低、患者依从性差的困境。其高度结晶性导致传统递送系统载药量普遍低于20%，而少数高载药制剂又存在突释风险。这一矛盾源于LPT分子缺乏可修饰位点，难以通过常规化学键合实现可控负载。如何突破分子特性限制，构建兼具高载药量与缓释功能的递送平台，成为肿瘤药学领域的重要挑战。

研究人员创新性地利用LPT分子中丰富的芳香环结构，通过非共价π-π堆叠作用与功能化氧化石墨烯(GO)载体结合。选择经聚乙二醇(PEG)和L-乳酸(LA)修饰的GO衍生物，因其sp²杂化碳网络可形成强π电子相互作用。紫外光谱显示LPT-PEG-GO中吸收峰红移40nm至301/328nm，伴随峰展宽现象，证实了分子间振动耦合；拉曼光谱I_D/I_G值从1.30分别降至0.82和0.50，进一步验证了载药过程中GO平面结构的电子密度重排。

关键技术包括：(1)紫外-可见光谱分析药物-载体相互作用；(2)拉曼光谱表征GO结构变化；(3)体外释放实验模拟不同pH环境；(4)MTT法检测MDAMB-231和HEK293细胞毒性；(5)细胞摄取与凋亡实验验证生物学效应。

载药机制与性能表征
通过光谱学证实PEG-GO与LPT形成强π-π相互作用，而LA-GO结合较弱。前者载药率达48.7%，后者为44.3%，远超文献报道值。

pH响应释放特性
LPT-PEG-GO在pH5.0下呈现82%的零级释放动力学，持续168小时；生理pH7.4仅释放20%。LA-GO体系初期48小时释放较快，但后期仍维持缓释趋势，pH5.0累计释放78%。

体外抗肿瘤效果
含1μM LPT的PEG-GO和LA-GO制剂使MDAMB-231细胞存活率降至69%和72%，而对正常HEK293细胞影响较小（存活率94%和93%）。细胞摄取实验显示纳米载体能有效促进药物内化。

该研究开创性地利用超分子化学原理解决了高结晶性药物的递送难题。功能化GO通过π-π相互作用突破传统载药极限，其pH响应特性可靶向肿瘤微酸性环境。PEG-GO展现的理想零级释放动力学，为维持稳定血药浓度提供可能。研究不仅为LPT的临床优化提供新思路，其"结构匹配-载药优化-控释设计"的研究范式，对类似难溶性药物的递送系统开发具有普适性指导价值。论文发表于《Molecular Pharmaceutics》，标志着肿瘤靶向递送领域的重要进展。