IAM团队范曲立教授课题组发表原位发光启动并增强的光控药物释放用于肿瘤化疗的新进展

发布者:材料科学与工程学院、信息科学与纳米技术研究院 发布时间:2019-03-10浏览次数:433

  光异构化作用是当生色团吸收光子后发生时空可控的分子构型变化,是精确控制生物结构/功能的最有前途的策略之一。目前,光异构化广泛用于生物医学,包括光控药物释放、光基因学和光药理学等。由于外部光激发的浅组织穿透深度(厘米级别深度)的限制,组织穿透深度无依赖的自发光一直以来非常期望用于活体光异构化相关的生物应用。然而,由于缺乏精确且有效地驱动光致异构化的靶特异性高强度自发光,它仍然极具挑战性。

    近日,南京邮电大学IAM团队范曲立教授团队在Chemical Science上发表文章,该团队人员利用靶向特异性启动和原位增强化学发光(自发光的一种)策略克服了缺乏靶向特异性高强度原位发光的局限性,实现了靶向特异性且组织深度无依赖的光致异构化。考虑到光致异构化在疾病特异性化疗的药物控制释放领域具有可观的应用前景,他们通过肿瘤特异性化学发光控制的药物化疗来阐述他们的原位发光驱动异构化策略的适用性。具体地,化学发光底物和化学发光荧光团(抗肿瘤药物,CPT)共同包封在由环糊精和低强度光异构化的偶氮苯组成的主-客体载体中。肿瘤组织高浓度过氧化氢诱导的化学发光初步启动偶氮苯异构化,引发主-客体载体的部分解离,从而导致CPT的初步释放。进一步地,最初释放的CPT在肿瘤组织原位诱导产生更高浓度的过氧化氢,实现了原位增强的化学发光,确保靶特异性增强的偶氮苯异构化和CPT释放。

图1. 原位发光启动并增强的光控药物释放系统示意图

    高肿瘤抑制率(73%)并且在体内没有明显的治疗副作用表明他们的化学发光驱动的光致异构化具有好的效率和靶向特异性。


图2. 活体肿瘤药物化疗

    尽管他们仅展示了原位发光驱动光异构化相关生物应用的一个实例(光异构化控制的药物化疗),但他们的工作提供了设计各种靶向特异性且组织深度无依赖的光异构化相关事务应用的方法。

论文作者:Yufu Tang, Xiaomei Lu, Chao Yin, Hui Zhao, Wenbo Hu, Xiaoming Hu, Yuanyuan Li, Zhen Yang, Feng Lu, Quli Fan, Wei Huang

Chemiluminescence-initiated and in situ-enhanced photoisomerization for tissue-depth-independent photo-controlled drug release
Chem. Sci., 2019, 10, 1401-1409, DOI: 10.1039/C8SC04012E

文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c8sc04012e#!divAbstract