具有聚合诱导的排放和氨酸消耗性质的二硫化物桥梁电离子二核电离子Ir(III) 复合物,用于提升光动力学疗法
Meijia Huang1, Jie Cui2, Qi Wu1,2
1Key Laboratory of Nanobiosensing and Nanobioanalysis at Universities of Jilin Province, Department of Chemistry, Northeast Normal University, 5268 Renmin Street, Changchun, Jilin Province 130024, P. R. China.
Inorganic chemistry
|December 2, 2024
概括
这项研究引入了用于光动力学治疗 (PDT) 的新型复合物,这些复合物克服了聚合引起的火 (ACQ) 和谷氨酸 (GSH) 枯竭等局限性. 开发的复合体显示了增强的活性氧物种 (ROS) 生成,并有效地消耗瘤细胞中的GSH,以提高PDT的疗效.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 摄影化学的使用.
- 纳米医学是一种纳米医学.
背景情况:
- 光敏化剂 (PSs) 对光动力学疗法 (PDT) 至关重要,但由于瘤中的聚合引起的灭 (ACQ) 和高谷氨 (GSH) 水平,限制了反应性氧物种 (ROS) 的产生,往往受到阻碍.
- 传统的PSS在瘤微环境中因GSH而减少有效性,GSH是一种强大的抗氧化剂,可以中和ROS.
研究的目的:
- 为增强PDT设计和合成具有聚合诱导排放 (AIE) 特性的新型阴离子二核复合物.
- 开发一种可以克服ACQ的PS,并在瘤微环境中积极消耗GSH.
- 研究新型复合物的光物理性质,ROS生成和治疗功效.
主要方法:
- 合成了两个有AIE特性的阴离子双核复合体,即Ir-C-C-Ir和Ir-S-S-Ir.
- 量子化学计算以阐明电子结构和激子过渡路径.
- 活性氧物种 (ROS) 生产实验,包括单次氧产量测量.
- 质谱学和高性能液体色谱学,以通过硫化-硫化交换证实GSH的消耗.
- 在体外细胞实验中评估瘤细胞中的GSH消耗,ROS生产和PDT影响.
主要成果:
- 双核复合物Ir-C-C-Ir和Ir-S-S-Ir表现出AIE,克服了ACQ的限制.
- 量子化学计算表明,由于退化状态和重原子效应,系统间交叉率增加.
- 与单核ACQ复合体相比,Ir-S-S-Ir复合体的单氧产量高出33倍.
- 质谱和HPLC证实,Ir-S-S-Ir通过一种硫酸二醇交换机制积极消耗GSH.
- 细胞实验表明,Ir-S-S-Ir有效消耗细胞内GSH,增强ROS产量,并表现出显著的PDT疗效.
结论:
- 这项工作介绍了第一个具有内在GSH消耗功能的AIE二核复合体,用于改进PDT.
- 在PDT中,Ir-S-S-Ir复合体提供了一个有前途的策略来克服GSH介导的抗性.
- 开发的AIE双核复合体显示出作为癌症治疗的先进治疗剂的潜力.
