近期,我院基础化学教研室李亚楠副教授团队在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院分区:材料科学大类/化学/工程一区TOP期刊,影响因子:12.5)上发表题为《Phase-change-enabled photothermal gating reconciles safety and efficacy in arsenic-based antibacterial therapeutics》的研究成果。该论文是由李亚楠副教授指导,2024级中药专硕班张允政为第一作者,贵州中医药大学药学院为第一完成单位,联合贵州省人民医院和新加坡南洋理工大学共同完成。

为突破石墨层间导热瓶颈并破解雄黄(主要成分为As₂S₂)制剂疗效与安全性的固有矛盾,研究团队基于“质量源于设计”理念,创新构建了温度响应型相变控释体系TA@R-CGG-MWCNTs5%。该体系将十四醇相变材料与雄黄共封装于导电石墨片层与多壁碳纳米管交织形成的三维网络骨架中,“片—管”协同结构有效抑制了相变材料泄漏(泄漏率仅4.33%),同时将光热转换效率提升至纯十四醇的2.35倍。在此基础上,团队首创基于固-液相变可逆切换的“物理门控”按需释放策略:相变温度以下孔道封闭,阻隔砷组分非预期扩散;在808 nm近红外光照触发下,十四醇吸热熔融,微孔道开启驱动可溶性砷按需释放,实现“光热升温—相变门控—化学抗菌”三重协同。该体系在较低砷暴露水平下对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均接近100%,为兼顾含砷传统药物的抗菌效能与用药安全提供了全新策略。

该成果获国家自然科学基金、贵州省科技计划等项目支持,该研究将物理化学前沿方法引入中药学研究领域,是推动多学科交叉融合创新赋能中药学学科发展的典型实践,充分体现了我院教师团队协同攻关与科教融合育人的显著成效。