秉承少即是多的设计理念，山东大学陈浩、谭业邦团队通过向主体分子葫芦[7]脲引入羧己基结构，使该葫芦[7]脲衍生物在保持葫芦[7]脲主客体作用能力的基础上，获得了高溶解性及对客体分子的pH调节可控释放能力，有望应用于药物分子的控释与活性调控。

主体分子在药物递送中的应用已超过半个世纪。最初，研究者发现主体分子可以有效地提升药物分子的溶解性与稳定性。经过数十年的发展，人们对主体分子药物递送体系提出了越来越多的要求，例如靶向输运及可控释放等。为满足各项需求，现行的思路通常是“做加法”，即将各种具有不同功能的基团结合到一个药物输运平台之上，使之实现多种功能的综合。尽管该策略可以有效地提升药物递送效率，然而，功能的综合使得药物递送体系变得越来越复杂，增加了合成与表征的难度，降低了体系的实用性。

基于上述考虑，陈浩、谭业邦团队提出功能集成的设计思路，以主体分子葫芦[7]脲为起点，设计了羧己基葫芦[7]脲。在该体系中，羧己基集成了两项重要功能：1）羧己基的强亲水性能够有效地提高葫芦[7]脲的溶解度；2）羧己基具有pH响应性，在不同pH下与葫芦[7]脲具有可变的相互作用，可用于调控葫芦[7]脲对客体分子的释放。研究表明，羧己基葫芦[7]脲的溶解度超过600 mg/mL，远大于葫芦[7]脲30-40 mg/mL的溶解度，可以同商品化的羟丙基-β-环糊精及磺基丁基醚-β-环糊精相媲美。同时，羧己基葫芦[7]脲在中性条件下，对客体分子的结合能力与葫芦脲类似，而在弱酸性条件下，羧己基质子化，与葫芦[7]脲空腔发生相互作用，通过竞争释放出葫芦[7]脲所负载的客体分子。进一步的细胞实验表明，中性条件下，羧己基葫芦[7]脲可以通过包结药物分子伊立替康，降低药物分子毒性；而在弱酸性条件下，药物分子得以释放，药物活性恢复。

这种功能集成的设计思路可以应用到更多主体分子的设计当中，简化相应递送体系的化学结构，促进药物递送体系向实用化发展。

论文信息：

Hexanoate‐Cucurbit[7]uril: Highly Soluble with Controlled Release Ability

Dr. Hao Chen, Jin Zhang, Dr. Qun Yu, Yanru Chen, Prof. Dr. Yebang Tan

Chemistry – A European Journal （Chem. Eur. J.）

DOI: 10.1002/chem.202001959