李盛亮教授课题组在Adv. Funct. Mater.发表基于近红外光热药物的骨架设计以及高效低毒抗菌研究论文

细菌引发的感染类疾病严重威胁人类的健康，而耐药细菌的出现更进一步削弱了传统抗生素在感染类疾病治疗中的优势。因此，发展非抗生素的治疗策略，遏制细菌耐药性的传播和死亡率的上升，已经成为当前全球公共卫生领域亟待解决的重大科学难题。近年来，光热治疗策略在抗菌领域展示了独特的优势，已经成为当前感染类疾病治疗中最具前景的手段之一。光热抗菌治疗是借助具有光热转换性能药物将近红外光转换为局部热能，迫使核酸和蛋白变性并破坏膜的选择透过性实现抗菌的新方法，已经展现了良好的潜力。然而，光热抗菌策略目前仍受限于光热转换效率、生物安全性及热稳定性难题，严重阻碍了进一步临床应用。因此，如何从药物设计出发，提高治疗活性和生物安全性仍是当前的重大挑战。

近日，苏州大学药学院李盛亮教授与北京工商大学袁焕祥副教授团队合作在Advanced Functional Materials上发表了题为“Molecular Evolution of Acceptor-Donor-Acceptor-type Conjugated Oligomer Nanoparticles for Efficient Photothermal Antimicrobial Therapy”的研究论文，研究了供体单元的给电子能力在基于受体-供体-受体型分子骨架的光热药物设计中的重要作用，并发展了一类近红外光激活的高活性有机光热治疗药物，实现了低毒、高效的体内外抗菌及对耐药细菌感染的治疗。

近年来，苏州大学李盛亮课题组通过调控近红外光学药物的分子结构与构效关系，发展了一系列具有光活性治疗药物并取得了高效抗菌治疗(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 133, 11864; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 2020, 59, 632)。在上述工作基础上，该团队联合多个研究团队，通过从分子设计的尺度上优化分子内电荷转移效率，发展了一类基于受体-供体-受体分子骨架的高性能光热治疗药物，实现了低毒、高效的体内外抗菌及对耐药细菌感染的治疗。该研究首先将具有不同共轭程度的电子供体与受体偶联，合成了系列受体-供体-受体型光活性分子，通过纳米制剂技术将光活性分子制备成水溶性纳米药物。结果表明，共轭程度更高的供体结构其给电子能力更强，能够有效促进分子内电荷转移，光热转换效率也更高。进一步地研究证明，这类纳米药物在抗菌及耐药细菌感染治疗方面的效果也更好。与此同时，使用高效的光热药物将显著降低药物用量和局部高温导致的副作用，提高了纳米药物的生物安全性及临床应用潜力。

该研究的意义在于，通过调节受体-供体-受体型光活性分子的供体结构，增强分子内电荷转移和近红外光吸收，进而增强药物光热转换能力的设计策略将为开发适用于感染类疾病临床治疗的光热药物提供新思路。

该项工作得到了国家自然科学基金委、江苏省特聘教授计划、苏州市科技计划、姑苏创新创业领军人才计划以及北京工商大学研究生科研能力提升计划项目（2023）等项目的支持。

论文信息：Huanxiang Yuan, Zelin Li, Qi Zhao, Shaochuan Jia, Ting Wang, Li Xu,* Haitao Yuan,* and Shengliang Li* Molecular Evolution of Acceptor-Donor-Acceptor-type Conjugated Oligomer Nanoparticles for Efficient Photothermal Antimicrobial Therapy. Adv. Funct. Mater. 2023, 10.1002/adfm.202213209.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202213209   

通讯作者 

李盛亮，苏州大学特聘教授，博士生导师。研究兴趣主要聚焦于生物光子学与纳米医学范畴，发展光热磁技术实现精准与高效低毒的重大疾病治疗、生物成像和生物活性调控。入选国家级海外高层次人才、江苏特聘教授（重点资助）、姑苏创新青年领军人才等国家及省市项目。近年来发表高水平SCI论文90余篇，其中包括以第一或通讯作者在Adv. Mater., Angew. Chem. In. Ed., ACS Nano等国际权威刊物上发表的论文50余篇，其中ESI高被引论文4篇。申请 PCT 国际专利 4项，获授权中国专利 4 项，参与撰写2本纳米材料领域书籍。同时长期担任Angew. Chem. In. Ed., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funt. Mater.等30余个国际期刊的独立审稿人。主要研究方向：光学药物、探针以及纳米医学

撰稿人：李盛亮

审核人：王欣、陈华兵、宋雪