[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-11-14] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

一種限制分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)超分子AIE型光敏劑可治療癌癥
作者：嚴(yán)濤      來源：科學(xué)網(wǎng)
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近日，西北大學(xué)曹利平教授聯(lián)合西安交通大學(xué)黨東鋒教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了一種共價(jià)和非共價(jià)限制分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合策略構(gòu)建超分子AIE型光敏劑，可用于光動(dòng)力治療癌癥，相關(guān)研究成果發(fā)表在Aggregate上。
傳統(tǒng)的癌癥治療方法如手術(shù)、化療和放療等常常伴隨嚴(yán)重的副作用和侵入性。光動(dòng)力療法 (PDT) 被視為一種有前景的癌癥治療替代方案。光敏劑在PDT中起著關(guān)鍵作用，它們?cè)诠庹諚l件下能夠產(chǎn)生活性氧 (ROS)，包括超氧陰離子自由基 (O2?·) 和單線態(tài)氧 (1O2)，最終導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡。然而，傳統(tǒng)有機(jī)光敏劑在水相生理環(huán)境中容易發(fā)生聚集，產(chǎn)生聚集導(dǎo)致發(fā)光淬滅 (ACQ)，從而抑制ROS的生成。相反，聚集誘導(dǎo)發(fā)光 (AIE) 材料通過分子間的聚集誘導(dǎo)分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限 (RIR) 來抑制能量耗散，從而顯著增強(qiáng)ROS的生成。
共價(jià)分子籠由于其受約束的空腔結(jié)構(gòu)，能夠有效抑制分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到單分子水平的控制。通過分子工程策略合成的分子籠能夠有效縮小AIE構(gòu)建塊之間的空間距離，從而進(jìn)一步提高AIE的聚集程度。同時(shí)，分子籠的互鎖結(jié)構(gòu)有利于提升RIR的水平，這兩項(xiàng)特性都能顯著提高ROS的生成效率。這些優(yōu)點(diǎn)使共價(jià)分子籠成為開發(fā)新型AIE型光敏劑的極具潛力的候選者，推動(dòng)其在PDT中的應(yīng)用。另一方面，主客體組裝是一種簡(jiǎn)單有效的非共價(jià)方法，可用于進(jìn)一步限制AIE型光敏劑的分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而提高ROS的生成能力。通常，葫蘆[8]脲 (CB[8]) 的端口直徑約為9.9 ?，能夠在其腔體內(nèi)同時(shí)結(jié)合兩個(gè)吡啶單元，形成緊密的堆疊結(jié)構(gòu)。因此，通過與CB[8]的主客體組裝，分子籠能夠進(jìn)一步抑制AIE分子的旋轉(zhuǎn)，增強(qiáng)其生成ROS的能力 。
該研究首先通過分子工程策略合成了四苯乙烯 (TPE) 基共價(jià)分子籠 ，減少了兩個(gè)TPE單元之間的空間距離，基于共價(jià)鍵的限制實(shí)現(xiàn)第一級(jí)RIR 。隨后， (TPE)基共價(jià)分子籠通過主客體相互作用與四個(gè)CB[8]大環(huán)分子結(jié)合形成一個(gè)超分子光敏劑 ，基于主客體識(shí)別進(jìn)一步壓縮TPE單元的轉(zhuǎn)動(dòng)空間，實(shí)現(xiàn)了第二級(jí)RIR 。兩級(jí)RIR策略可以增強(qiáng)系間竄躍，減小單線態(tài)和三重態(tài)之間的能隙，從而促進(jìn)ROS的有效生成，特別是O2?·的生產(chǎn)能力。1@CB[8]4能夠高效的催化氧化煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH) 轉(zhuǎn)化為NAD+，導(dǎo)致其細(xì)胞內(nèi)正常氧化還原平衡被打破 。最后，基于1@CB[8]4優(yōu)異的ROS生成能力和NADH的催化氧化功能，該超分子光敏劑被成功應(yīng)用于PDT，實(shí)現(xiàn)了有效的光動(dòng)力治療效果 。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/agt2.676
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