水溶性非環狀分子容器的靶向藥物傳遞

《水溶性非環狀分子容器的靶向藥物傳遞》是依託西北大學，由曹利平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水溶性非環狀分子容器的靶向藥物傳遞
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曹利平
• 依託單位：西北大學

項目摘要

自然界的生物系統中，生物蛋白質主體參與生命體眾多生理活動，扮演著極為關鍵的角色。受此啟發，新型分子容器的設計與合成一直以來都是超分子化學的研究熱點領域之一，例如冠醚、環糊精、杯芳烴、葫蘆脲以及柱芳烴等經典大環分子的合成擴展了超分子化學的研究內容，並被廣泛套用於分子機器、仿生系統、超分子催化、刺激回響聚合物等領域。與此同時，抗癌藥物的溶解性和靶向傳遞等難題一直困擾著生化、藥物等領域的研究。分子容器的藥物傳遞體系是一類新穎的研究策略；我們在葫蘆脲大環結構的基礎上，設計和合成一系列具有C型結構的非環狀分子容器，並著眼於藥物傳遞領域，將這些功能性的非環狀分子容器套用於解決藥物傳遞過程中的眾多難題，例如提高藥物溶解性和賦予藥物靶向傳遞能力等。本研究將以此為起點，期待該類新型的非環狀分子容器能廣泛套用於藥物增溶和靶向傳遞等方面的研究，探尋出水溶性功能化主客體複合物對改善藥物高效利用的新方法與新途徑。

結題摘要

全球癌症發病率和死亡率總體呈現上升趨勢；鑒於此，抗癌藥物研發及其治療效率的研究被提到前所未有的重要地位。然而，抗癌藥物的溶解性和靶向傳遞等問題一直是化學、生物、材料等交叉領域的難題之一。在超分子化學研究領域，分子容器（主體）通過非共價鍵作用將小分子（客體）包結在自己的空腔內形成主客體複合物的過程，稱為主客體識別。近年來，利用主客體識別原理、基於分子容器的藥物傳遞體系被發展成為一種新穎的藥物傳遞方式。我們以超分子化學研究為基礎，大環化合物的官能團功能化為切入點，為解決抗癌藥物靶向傳遞等難題進行深入的研究。基於此構想，我們在葫蘆脲分子容器的基礎上，設計和合成一系列功能化的超分子組裝體系，並且在藥物控釋、癌症細胞螢光染色等領域進行了深入的探索。在本基金的支持下，我們分別在葫蘆脲官能團功能化理論研究，基於葫蘆脲組裝體系的藥物控釋、癌症細胞螢光染色等研究以及在此本項目研究基礎上延伸擴展的關於超分子配位框架材料構築研究等四個方面取得了突破性的進展與重要的結果。在理論方面，我們對葫蘆脲分子容器官能團功能化的研究領域進行了全面的綜述總結，為後續的具有載藥、細胞染色等功能的葫蘆脲超分子組裝體系的研究具有重要指導意義。在功能套用方面，我們通過對葫蘆脲分子容器官能團功能化，實現了超分子兩親性囊泡、超分子納米管、超分子有機框架等超分子結構的組裝，並且將其作為藥物載體套用到藥物的裝載與釋放；實現了基於葫蘆脲的刺激回響性組裝和螢光體系的研究，並且將其套用於癌症細胞螢光染色。此外，我們首次提出超分子配位框架的概念，探索了這類陽離子框架作為載體套用於藥物分子的選擇性吸附和可控性釋放。我們的研究結果實現了從理論研究到功能套用的跨越：葫蘆脲的官能團功能化研究在推動該類分子容器的套用方面具有很重要的指導意義；藥物控釋和癌症細胞染色等方面的研究成果在生物探針、癌症診斷、藥物傳遞等方面具有潛在的臨床套用前景。