科學研究

化工學院白陽副教授在超分子治療領域取得系列研究進展

2023-07-03 08:47 文、圖/化工學院 點擊:[]

主客體識別作用可利用主體大環分子與功能客體分子間的非共價作用實現動態/可逆的包合和解包合,是超分子領域的研究熱點。而主客體作用與兩親作用的結合,可構筑具有合適尺度的超分子納米載體,實現腫瘤微環境響應(酸性pH、高氧化還原水平、乏氧等)的高效精準治療?;谌肼氷兛拼蠛蟮南嚓P研究基礎(Carbohydrate Polymers. 2020, 246, 116654;Carbohydrate Polymers. 2020, 231,115714;Macromolecules. 2020,53,4255-4263;Polymer Chemistry. 2020,11, 5810-5818;Carbohydrate Polymers. 2019, 213, 411-418;Chemistry-an Asian Journal. 2018, 13, 3903-3911;Chinese Journal of Polymer Science, 2018, 36, 406-416),化學與化工學院白陽副教授近期開展了一系列基于主客體識別作用的超分子治療體系研究,并取得了階段性研究成果。

工作一:基于下調GSH策略構筑的高效超分子療體系

基于親水性柱[6]芳烴與苯丁酸氮芥的主客體識別作用,前期課題組構筑了兩種pH響應性超分子治療體系(Journal of Materials Chemistry B. 2022, 10, 4952-4958封面邀請;Colloid and Surface B: Biointerfaces. 2022, 217, 112606.),有效提升了治療效果。但腫瘤內過表達的還原性谷胱甘肽(GSH)通常會保護腫瘤細胞,避免各類活性氧介導的治療,并加速氮芥類藥物的排出,降低化療療效。因此,通過分子設計,消耗腫瘤內GSH,可有效提高療效?;诖?,近期課題組利用親水性柱[6]芳烴與苯丁酸氮芥的主客體識別作用載入光敏劑IR825,構筑了一種超分子多模治療前藥組裝體。苯硼酸頻哪醇酯與單線態氧的聯合作用可高效消耗胞內GSH,實現光熱與化療的高效協同,相關工作發表于納米材料旗艦刊Nano Research(2023,DOI:10.1007/s12274-023-5858-9,封面邀請)。

工作二:基于放大氧化分壓策略構筑的超分子CDT治療體系。

化學動力學治療(Chemodynamic therapy,CDT)自2016年首次報道以來,備受科研工作者的關注,并入選2021年十大前沿熱點,是一種新型特異性治療方式。然而腫瘤內H2O2濃度不足、GSH水平高以及酸性不足的微環境,依然限制著其進一步應用。前期,課題組發現環糊精/二茂鐵構筑的超分子體系可有效實現無pH依賴的芬頓反應(Journal of Materials Chemistry B. 2022, 10, 8981–8987),易于實現高效CDT?;诖?,課題組進一步通過功能分子設計用于放大腫瘤細胞內氧化分壓,提升H2O2水平、降低GSH水平,致使腫瘤細胞凋亡,實現高效的無藥型特異性CDT治療。相關成果發表于ACS Applied Materials & Interfaces.2022, 14, 37424-37435(封面邀請);Chinese Chemical Letters. 2023, 34, 107552(ESI高被引論文)。

工作三:高分子-無機雜化體系的構建及多模態治療協同CDT研究。

基于課題組前期在CDT領域的探索,團隊進一步開展了高分子-無機雜化納米體系的構建,并通過光熱或光動力治療協同CDT,實現高效的腫瘤治療。課題組通過納米金修飾的介孔硅載入自設計的功能分子,實現了主動靶向的光熱放大CDT治療(Journal of Colloid and Interface Science.2023, 637, 399-407)。課題組進一步嘗試使用卟啉基納米MOF載入自設計的功能芬頓試劑,實現高效的光動力協同化學動力學治療(International Journal of Biological Macromolecules.2023, 245, 125523)。此外,課題組基于前期研究基礎與西北工業大學合作,共同撰寫了藥物遞送體系的綜述,總結了納米治療體系在分子設計與構筑策略的具體方式,相關成果發表于Advanced Healthcare Materials. 2023, 2202769。

(核稿:黃文歡 編輯:劉倩)

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