北京大学李鲜婵团队建立中枢神经系统药物活体原位动态分析新方法

　　

近日，北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室李鲜婵研究团队在 Advanced Science 杂志发表了题为“In Vivo Electrochemical Monitoring of Safinamide Pharmacokinetics in the Brain Explores Its Correlation with Vision-Related Neuronal Activity”的研究论文。该研究以抗帕金森病药物沙芬酰胺（Safinamide, SAF）为模型，建立了一种基于差分脉冲安培法的活体脑内神经药物原位动态分析方法，实现了脑内药物暴露与神经功能响应的原位动态相关分析，为中枢神经系统药物药代动力学、作用机制及安全性评价提供了新的技术手段。

神经药物在脑内作用部位的时空分布及药代动力学行为，是决定其疗效和安全性的关键因素。传统药代动力学研究主要依赖血液或脑脊液中的药物浓度进行评估，但外周循环中的药物暴露水平并不能直接反映药物在特定脑区的实际浓度及其动态变化，因此难以建立药物脑内暴露与局部神经功能效应之间的直接联系。尤其对于SAF等中枢神经系统药物，如何在活体脑内直接、实时解析其药物浓度变化及其与神经活动之间的关系，是精准评价药物疗效与潜在神经毒性的关键科学问题。

为了实现药物的在体原位检测，研究团队选用具有高时空分辨率的电化学分析方法，以抗帕金森病药物SAF为模型，通过优化检测参数，有效降低复杂脑内背景干扰，实现了SAF在活体脑组织中的微创、原位、实时监测，兼具微摩尔级灵敏度和秒级时间分辨率。基于该方法，研究进一步解析了SAF脑内药代动力学过程，并与血浆药代动力学进行比较，发现SAF在血液与脑组织中的药代动力学存在明显异质性，提示外周血药物浓度难以完全反映中枢作用部位的实际药物暴露。进一步将活体电化学药物监测与神经元电生理记录相结合，研究发现上丘浅层SAF浓度升高与视觉相关神经元活动的可逆性抑制在时间上高度一致，并呈显著负相关，将脑内局部药物暴露与神经功能变化直接关联，为理解SAF潜在视觉系统效应及相关视网膜不良反应提供了新的机制性证据。该研究所建立的方法实现了脑内药物暴露与神经功能响应的原位动态相关分析，有望推动神经药理学研究由外周血药代动力学向作用位点原位药代动力学拓展。

北京大学药学院、天然药物及仿生药物全国重点实验室李鲜婵研究员为本文的通讯作者。北京大学药学院 2022 级博士生南笑珂、北京大学药学院 2025 级博士生李楚琪为共同第一作者；北京大学为第一通讯单位。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.75618

第一作者简介：

南笑珂，北京大学药学院2022级博士研究生，研究方向为活体电化学。在Advanced Science、Angew. Chem. Int. Ed.、Talanta、Anal. Chem.等杂志发表文章5篇。

李楚琪，北京大学药学院2025级博士研究生，研究方向为单体的电化学分析。在Advanced Science、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chemical Science等杂志发表文章8篇。

通讯作者简介：

李鲜婵，博士，北京大学药学院、天然药物及仿生药物全国重点实验室PI、研究员、博士生导师。入选国家级人才计划青年项目，第三批“全国高校黄大年式教师团队”成员。课题组长期聚焦于脑化学分析、神经化学信号转导机制、重大脑疾病发病机制及药物作用机制等方面研究。担任Talanta编委。近年来在Nat. Rev. Chem.、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Acc. Chem. Res.、Anal. Chem.、ACS Nano等国际学术期刊发表多篇研究论文。获得国家级人才计划青年项目、国家自然科学基金、科技部重点研发计划和北京市自然科学基金重点项目等项目支持。

天然药物及仿生药物全国重点实验室