网站首页/有机动态/有机试剂/Angew. Chem. Int. Ed. | 红光介导的光催化自报告一氧化氮释放
Angew. Chem. Int. Ed. | 红光介导的光催化自报告一氧化氮释放
跟大家分享一篇发表在Angew上的文章,文章题目是“Red Light-Mediated Photoredox Catalysis Enables Self-Reporting Nitric Oxide Release for Efficient Antibacterial Treatment”,本文的通讯作者是来自中国科学技术大学高分子科学与工程系的胡进明教授、刘世勇教授和肖石燕教授。他们的研究方向分别为环境响应性高分子的可控合成与超分子自组装以及响应性高分子药物与基因输运和控释载体,高分子合成化学和化学生物学,多尺度分子模拟等。本文开发了一种基于香豆素的NO供体,可以在钯(II)四苯基四苯并卟啉(PdTPTBP)存在的条件下被红光(630或700 nm)激活释放NO。

一氧化氮 (NO) 是许多生理过程的关键调节因子,也是一种有效的治疗剂。由于高浓度 NO 具有毒性,NO 的局部递送对于实现目标治疗非常重要。因此研究者们开发了许多NO释放分子(NORMs),但是经常会存在NO自发释放、半衰期短和药代动力学差等问题。光诱导是一种具有时空精度的介导 NO 释放的非侵入性工具,但目前许多光响应性NO释放分子只能对紫外线 (UV) 或近紫外线可见光做出反应,并且具有低渗透性和高光毒性等问题。因此本文作者希望能够开发具有高NO负载量低光毒性的photoNORMs。
首先作者基于香豆素设计合成了三种NO供体CouN(NO)-R(R=NO2, H或OCH3),经过实验发现CouN(NO)-NO在328nm处有最大吸光度,但在450 nm以上无明显吸光度,在 365 nm 光照射下,能够实现光介导的 NO 释放,证实了 CouN(NO)-R 衍生物的光响应性质。接下来,作者筛选了光敏剂,发现在630nm的红光照射下,CouN(NO)-NO2 (50 μM) 和 PdTPTBP (5 μM) 的混合物在 328 nm 处同时显示吸光度降低,在 358 nm 处吸光度增加,并且630nm光照射后的吸收光谱与 CouN(H)-NO2 的吸收光谱非常吻合,意味着在630 nm 光照下释放了NO,之后作者通过电子顺磁共振(EPR)验证了NO自由基的释放。并通过 CouN(NO)-NO2 定量转化为CouN(H)-NO2引起的吸光度变化计算NO 释放量,发现在光照50min后NO 释放量达到平台期,以化学计量方式释放 NO的光解量子产率为 8%。

之后作者又通过不同CouN(NO)-NO2剂量下PdTPTBP的光致发光实验,证明激发的 PdTPTBP 可以通过能量或电子转移过程被 CouN(NO)-NO2 淬灭,验证了红光触发的NO释放是由于PdTPTBP存在下CouN(NO)-NO2 的间接活化。作者还对其他光敏剂进行了验证,发现无金属的H2TPTBP也可以触发光控NO释放,尽管速度较慢,但其可以在700 nm光照射下实现 NO 释放,能够进一步降低光毒性。由于前期的实验都是在DMSO中进行,作者希望能够将该系统应用于纯水介质中,于是将二者共价结合到胶束纳米粒子的核心中,进一步验证了在水相中也可以实现PdTPTBP存在下红光介导的NO释放,并且随着胶束核心内 CouN(H)-NO2 部分的产生,会导致荧光开启。作者随后还验证了在铜绿假单胞菌生物膜扩散中的红光触发NO释放,该胶束不仅可以分散铜绿假单胞菌生物膜,还可以在体外根除细菌病原体。在皮肤脓肿模型中,负载环丙沙星的NO释放载体对于治疗铜绿假单胞菌感染表现出优异的抗菌性能并加速伤口愈合。

总而言之,本文作者开发了一种能够在生物体系中应用的红光激活的NO释放系统,能够实现NO的局部递送。

 


本文作者:Cheny

责任编辑:WQW

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202107155

文章引用:DOI:10.1002/ange.202107155


纳孚服务
  • 化学试剂
  • 提供稀有化学试剂现货

  • 化学试剂定制合成服务
  • 上海纳孚生物科技有限公司提供市场稀缺的化学试剂定制服务

  • 新材料现货
  • 上海纳孚生物科技有限公司代理或自产包含石墨烯产品,类石墨烯产品、碳纳米管、无机纳米材料以及一些高分子聚合物材料

  • 结构设计及定制合成
  • 可以根据客户需求对所需化合物结构进行设计改性,从而定制合成出客户所需分子式结构

  • 联系我们
  • 021-58952328
  • 13125124762
  • info@chemhui.com
  • 关注我们
在线客服
live chat