Fmoc-氨基酸偶联吉西他滨自组装纳米粒的构建及其增强药代动力学特性的抗肿瘤研究

为解决吉西他滨(Gem)口服生物利用度低、代谢快及耐药性问题，研究人员通过将Gem的4-氨基位点与Fmoc保护色氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸偶联，构建了自组装纳米粒(GWC/GPC/GLC)。该载体免纳米系统显著延长了药物半衰期，增强了对MCF-7和HepG2细胞的杀伤效果，且摄取机制不依赖核苷转运体，为克服肿瘤耐药提供了新策略。

　　

癌症治疗领域长期面临化疗药物递送效率低下的挑战。以吉西他滨(Gemcitabine, Gem)为例，这种广泛应用于胰腺癌、乳腺癌等实体瘤治疗的核苷类似物，虽被列为WHO基本药物清单，却因15-20分钟的极短血浆半衰期、依赖核苷转运体(ENT)的细胞摄取机制以及高达75%的无效代谢等问题，导致临床疗效受限且毒副作用显著。更棘手的是，肿瘤细胞通过下调ENT表达产生获得性耐药，使得这一"黄金标准"药物在长期治疗中效果递减。

为突破这些瓶颈，Jamia Hamdard大学（印度）的研究团队创新性地将纳米技术与自组装肽分子工程相结合，在《Journal of Drug Delivery Science and Technology》发表了一项突破性研究。他们选择Fmoc（9-芴甲氧羰基）这一具有芳香环结构的保护基团，通过共价连接Gem的4-氨基与Fmoc-氨基酸（色氨酸/苯丙氨酸/亮氨酸）的羧基，构建了三种两亲性前药分子GWC、GPC和GLC。这些分子在水相中自发组装成154-191 nm的纳米颗粒，形成完全无需外源载体的递送系统。

研究采用多学科交叉技术：质谱和核磁共振(NMR)验证偶联物结构；动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒形貌；血浆稳定性实验模拟体内环境；UPLC-MS/MS分析大鼠药代动力学参数；MTT法评估对MCF-7（乳腺癌）和HepG2（肝癌）细胞的杀伤效应。

材料与方法
研究选用Fmoc保护的芳香族/疏水性氨基酸，通过HCTU介导的缩合反应构建偶联物。自组装行为通过临界聚集浓度(CAC)测定，纳米结构经DLS和TEM验证，其中GLC形成的球形颗粒最为均一（PDI=0.18）。

结果与讨论
血浆响应性释放实验显示，纳米粒在血浆环境下能缓慢释放活性Gem，24小时累积释放率达78%。细胞实验揭示偶联物通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞，完全规避了对ENT的依赖——这一发现为克服耐药提供了分子基础。药效学数据显示，GPC对MCF-7细胞的IC₅₀较原药降低3.2倍，且所有偶联物均显著延长大鼠体内半衰期（t_1/2延长4-6倍）。

结论
该研究开创性地实现了三个突破：① 通过最小化修饰（单氨基酸偶联）构建自组装纳米系统；② 证实非ENT依赖的细胞摄取新通路；③ 使Gem的血浆稳定时间从分钟级提升至小时级。这种"一体式"纳米前药策略不仅简化了生产工艺（无需载体材料），更通过分子设计同时解决了代谢快、靶向差、耐药性强三大临床痛点，为下一代化疗药物开发提供了范式转移。专利中请号202411103120的技术已进入实质审查阶段，展现出显著的转化医学价值。