从胶体物理到创新药，南科大团队提出大分子药物稳定新理论

多肽、蛋白质与核酸类药物的研发瓶颈，往往不在于分子本身的活性，而在于其在高浓度溶液中的稳定性与可控性。聚集、相分离及不可逆结构转变不仅制约制剂开发，也直接影响药物的安全性、可及性与产业化可行性。

近期，南方科技大学罗智副教授团队与瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）及美国麻省理工学院（MIT）合作者揭示了一种具有普适性的胶体稳定机制：氨基酸等小分子可通过弱相互作用稳定蛋白质和纳米颗粒分散体系。研究通过理论建模与系统实验验证，将不同生物大分子体系的稳定行为纳入统一的胶体物理框架。

罗智对 DeepTech 表示：“我们提出了新的理论，让传统的药物筛选过程不仅停留于经验认知，转变为一个可测试、可预测、具有理论支撑的工程问题。”

图丨罗智（来源：罗智）

可以用一个直观的比喻来理解该团队提出的新理论：假设两个熟人在走廊里偶遇，他们可能会打招呼并靠近拥抱，就像蛋白质可能会自发聚集一样。而当走廊中变得非常拥挤，二人反而可能会因被很多路人隔开而“看不见”对方。

在分子尺度上，氨基酸等小分子正扮演着这样的“人群”角色，通过削弱蛋白质之间的有效吸引，使其难以相互靠近，从而显著提高体系稳定性。

（来源：南方科技大学）

多年来，胶体领域的相关理论进展缓慢，例如，人们对疏水作用力的理论迄今仍然知之甚少。该研究通过引入新的胶体理论框架，为理解蛋白药物、单克隆抗体、疫苗等体系中的稳定性问题提供了物理基础。

研究团队测试了各种不同的多肽、蛋白和药物，包括细胞内和生理过程。他们发现，氨基酸不仅能抑制细胞的应激行为，还能影响胰岛素的药物递送，让药物制剂更快起效。重要的是，这些现象都可以用新理论来解释。

另一方面，该研究提出了新的研究方向，小分子代谢产物有望帮助更好地理解与蛋白质聚集有关的疾病病理，包括衰老、帕金森病和肿瘤等。

图丨小分子提升胶体稳定性的理论框架（来源：Nature）

该研究成果源于罗智团队在创新药物表征领域的长期积累。这项研究系统应用了团队发展的 X 射线与中子散射表征方法，用于定量解析蛋白质-蛋白质及蛋白质-小分子之间的相互作用。据介绍，这类方法已成为研究胶体与生物大分子相互作用的重要工具，并在药物筛选、制剂设计和机制研究中发挥关键作用。

相关论文以《氨基酸对蛋白质和胶体分散体系的稳定效应》（Stabilizing effect of amino acids on protein and colloidal dispersions）为题发表在 Nature[1]。

洛桑联邦理工学院访问学者毛婷博士、徐旭峰博士和帕米娜·温克勒（Pamina Winkler）博士是共同第一作者，罗智副教授、美国麻省理工学院阿尔弗雷多•亚历山大-卡茨（Alfredo Alexander-Katz）教授、洛桑联邦理工 Quy Ong 博士和弗朗切斯科·斯泰拉奇（Francesco Stellacci）教授为论文的共同通讯作者。

基于这一技术体系，该团队此前开发了多肽药物递送新方法。通过新型口腔贴片技术替代打针，将口服多肽类药物的生物利用度提升了百倍 [2]。在相关制剂开发过程中，利用 X 射线与中子散射解析多肽药物及其与辅料分子的自组装结构，能够为高效吸收与稳定递送的提供技术支撑。

依托上述积累，罗智作为联合创始人创立的创新口服制剂公司 OBaris AG，于 2025 年 9 月被跨国药企强生公司（Johnson&Johnson）收购，体现了相关技术路线在临床转化和国际市场中的可行性与价值。

（来源：资料图）

基于此，研究团队进一步将理论模型、高通量技术和大科学装置引入创新药物研发。据了解，其已在国内成立创新药初创公司珞方生物科技（深圳）有限公司，聚焦创新高分子药物（polymer therapeutics）的研发与临床转化。

参考资料：

1.https://www.nature.com/articles/s41586-025-09506-w

2.https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abq1887

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