01概述光热治疗是光热制剂在激光照射下将光能转化为热能而升高局部温度,通过局部过热来杀死细菌或肿瘤细胞,具有侵入性小,操作简单,治疗时间短,和恢复快速等优势。其中,影响光热治疗的关键因素是光热转化效率,因此设计具有高光热转化效率的光热纳米药物对于增强抗肿瘤疗效具有显著意义。其中,大多数具有刚性平面结构(expandπ-systemmacrocyclicmolecules)的光敏剂,如卟啉类,能够形成聚集体,从而抑制荧光发射和活性氧的产生,实现高效的光热效应。此外,苯丙氨酸、亮氨酸等是促进多肽形成螺旋结构的重要氨基酸,因此多肽类在构建自组装纳米药物中具有潜在应用价值。基于此,Wiley旗下期刊AdvancedMaterials[IF:30.()]发表题为“AminoAcid-EncodedSupramolecularPhotothermalNanomedicineforEnhancedCancerTherapy”的研究论文,讨论了不同氨基酸编码的脱镁叶绿素自组装体用于高效光热抗肿瘤。Scheme1不同氨基酸-脱镁叶绿素自组装体光热抗肿瘤02研究内容简介脱镁叶绿酸盐A,属于叶绿素家族,在红光区具有强烈吸收且结构中的羧基可被化学修饰,作为潜在光敏剂用于光热治疗。欲使用不同氨基酸来调节光活性染料脱镁叶绿酸盐A的自组装模式,将脱镁叶绿酸盐A与氨基酸共价结合,结合物能够在水溶液中通过非共价键如氢键、疏水相互作用、π-π堆积形成自组装体(图1a)。紫外可见吸收光谱显示组装体的光谱发生Soret带蓝移和Q带红移,表明同时形成J-型聚集体和H-型聚集体(图1d)。分子动力学模拟结果显示形成的聚集体为J-型聚集体和H-型聚集体,而J-型聚集体可以使紫外吸收峰发生红移及荧光猝灭(图2)。
图1氨基酸-脱镁叶绿素的化学结构和电镜图(a),粒径(b),电位(c)结果及UV-vis光谱图(d)
图2分子动力学模拟分子间相互作用(a,b),荧光猝灭效率(c),光热效应(d,nm,1W/cm2,10min),光热转化效率(e),光声成像(f),光声强度(g),单线态氧量子产率(h)图3体外光热抗肿瘤
图4体内光热抗肿瘤活性
03要点总结(1)通过调节氨基酸的结构来构建不同形状的氨基酸-脱镁叶绿素自组装体,形成聚集体(主要为J-型聚集体)后可抑制荧光发射和活性氧产生,从而使吸收的光能主要通过热耗散的形式释放,实现高光热转化效率。
(2)制备氨基酸-脱镁叶绿素自组装体的水溶性优异、光热稳定性高、光热转化效率高等特点。可通过被动靶向富集在肿瘤部位,实现高效的抗肿瘤效能。
04原文信息RuiChang,QianliZou,LuyangZhao,YameiLiu,RuiruiXing,XuehaiYan.AminoAcid-EncodedSupramolecularPhotothermalNanomedicineforEnhancedCancerTherapy.AdvancedMaterials.DOI:10./adma.
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