作为全世界范围内尚未攻克的致死性疾病,癌症严重威胁着人类的生命健康。近年来,伴随着生物医药领域的进步和发现,建立了早起筛查和多元化治疗方式,有效的改善了病人的生存质量,然而开发更有效的癌症治疗手段,提高癌症患者的存活率仍是目前科学界的研究重点。尽管已经开发了许多用于输送疏水性喜树碱（CPT）的纳米药物,但合成纳米载体的药理缺陷阻碍了其临床转化。设计受自然启发的纳米载体是解决这些问题的捷径。由于人血清白蛋白（HSA）是传递长链脂肪酸（LCFAs）的天然运输工具,而CPT可以与LCFAs反应形成CPT-LCFAs。因此,通过HSA与CPT-LCFAs的相互作用,可以方便地制备HSA-LCFAs的仿生物结构,有利于实现安全有效的药物递送。在这项工作中,通过用不同链长的脂肪酸（C4、C9和C18）修饰CPT,合成了CPT4C、CPT9C和CPT18C,它们可以很容易地与HSA结合,制备CPT4C-HSA、CPT9C-HSA和CPT18C-HSA纳米药物。实验和分子动力学模拟结果表明CPT18C可以与HSA紧密结合,形成稳定的复合物。由于白蛋白的介导,CPT18C-HSA可以有效地被癌细胞内吞,并诱发最严重的细胞凋亡。体内肿瘤抑制实验验证了CPT18C-HSA具有最显著的抗肿瘤效力,其生理毒性明显降低,可以大剂量使用而无明显副作用。我们认为这种仿生纳米药物在有效输送疏水性和/或生理不稳定的药物方面有很大的潜力。