通过 π 桥工程来合理设计 AIEgens,用于双模光动力学和光热疗法
Yanwen Liu1, Shunzhi Gou1, Hongchao Wang1
1School of Pharmacy, Key Laboratory of Basic Pharmacology of Ministry of Education and Joint International Research Laboratory of Ethnomedicine of Ministry of Education, Guizhou International Science & Technology Cooperation Base of Medical Optical Theranostics Research, Zunyi Medical University, Zunyi, Guizhou 563003, PR China.
Bioorganic & medicinal chemistry
|January 27, 2025
概括
开发了具有聚合诱导排放特性的新型捐赠者-π-接受者发光剂,用于双模光动力学和光热癌症治疗. 纳米粒子配方有效地抑制了小鼠的瘤生长,毒性最小.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 聚合诱导排放 (AIE) 光源为生物医学应用提供独特的光学特性.
- 光动力疗法 (PDT) 和光热疗法 (PTT) 是有前途的癌症治疗方法.
- 为双模治疗开发高效的治疗药物仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 设计和合成具有捐赠者-π-接受器 (D-π-A) 架构的新型AIE发光剂 (AIEgens).
- 设计 π 桥以优化双模 PDT 和 PTT 的光物理性质.
- 在体外和体内评估AIE基因载荷纳米颗粒的治疗疗效.
主要方法:
- 通过 π 桥工程合成 AIE 基因 (TPT, TFT, TTT),使用 methoxy 替代的四烯和 tricyanofuran.
- 光物理性质的表征,包括吸收,排放和AIE特征.
- 将表现最好的AIEgen (TTT) 封装成两性卡利沙基纳米粒子 (T@Q NP).
- 在体外评估反应性氧物种 (ROS) 生产和光热转化效率.
- 使用4T1瘤携带小鼠进行体内研究,以评估瘤生长抑制和全身毒性.
主要成果:
- 合成的AIE基因表现出红移吸收 (460-545nm) 和发射 (712-720nm),具有强烈的AIE特征.
- TTT显示出卓越的光物理特性,并成功地被制成T@Q NP.
- T@Q NPs显示了高效的ROS生成和光热转换 (η = 6.98%).
- 在实验室中,T@Q NPs实现了显著的瘤细胞切除,并在体内抑制了70%的瘤生长.
- 在体内研究中没有观察到明显的全身毒性.
结论:
- π-桥梁工程是开发用于双模光疗的D-π-A AIEgens的有效策略.
- 作为有效瘤治疗的治疗药物,T@Q NPs显示出巨大的潜力.
- 开发的AIEgens为光疗中的临床转化提供了有前途的候选人.
