【摘 要】
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超分子化学是药物研发、生物成像和癌症治疗的重要研究领域,其中环糊精和开环葫芦脲因具有良好的分子识别能力和较高的生物安全性及生物利用度等优点而显示出了巨大发展潜力。目前,环糊精和开环葫芦脲的应用已经从简单的主客体包合作用向着更加广泛且深入的领域发展,包括了荧光探针、生物成像和诊疗领域。通过引入荧光基团以赋予环糊精和开环葫芦脲优异的光化学性质,是对超分子光化学的一个全新探索。此外,将具有荧光发光特性的
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超分子化学是药物研发、生物成像和癌症治疗的重要研究领域,其中环糊精和开环葫芦脲因具有良好的分子识别能力和较高的生物安全性及生物利用度等优点而显示出了巨大发展潜力。目前,环糊精和开环葫芦脲的应用已经从简单的主客体包合作用向着更加广泛且深入的领域发展,包括了荧光探针、生物成像和诊疗领域。通过引入荧光基团以赋予环糊精和开环葫芦脲优异的光化学性质,是对超分子光化学的一个全新探索。此外,将具有荧光发光特性的超分子载体应用于阴阳离子、小分子及生物分子的识别或者构建具有示踪特性的超分子主体,这对生物医学成像和癌症诊疗的发展有着重要的意义。本论文设计合成了香豆素衍生化开环葫芦脲（UL-ACB）和吲哚菁绿衍生化环糊精（ICG-CD）两类超分子荧光体系,并对它们在荧光探针、生物成像和抗肿瘤活性等方面的应用进行了具体的研究。主要的研究内容包括以下两个方面:1、合成了一种由香豆素键接的开环葫芦脲荧光探针（UL-ACB）。通过金属阳离子选择性实验发现该探针可以选择性识别Cu2+离子,并通过分子内电荷转移导致香豆素-开环葫芦脲（UL-ACB）的荧光“淬灭”。采用荧光光度法确定了香豆素-开环葫芦脲与Cu2+的结合比（1:1）和结合常数（Ks=（1.46±0.42）×104 M-1）,利用香豆素-开环葫芦脲与Cu2+超分子荧光探针的基本特性,对肿瘤相关标志物（精胺和亚精胺）进行检测。研究发现,超分子载体与精胺/亚精胺的结合能力高于Cu2+,因此精胺和亚精胺可以将Cu2+竞争出超分子探针体系,从而使探针的荧光“开启”,以实现检测目的。通过精胺和亚精胺对超分子荧光探针的荧光滴定实验确定了检测限、线性范围和标准曲线,并进行了实际人体尿样的加标回收实验,验证了其良好的分子选择性和较高的样品回收率。合成的高灵敏度超分子荧光探针可以用于实际样品中精胺/亚精胺的分析检测,以协助癌症的早期诊断。2、合成制备了吲哚菁绿键接的环糊精（ICG-CD）,并与抗癌药物依托泊苷（EPS）进行包合,得到了包合物 ICG-CD@EPS。通过 NMR、UV-Vis、FT-IR、XRD、TGA和SEM研究了 ICG-CD@EPS的包合情况;通过UV-Vis研究了近红外照射下EPS的体外释放特性;通过MTT法评估了 ICG-CD@EPS的细胞毒性,并用激光共聚焦显微镜进行了细胞摄取研究和细胞凋亡实验;通过细胞共定位实验证实ICG-CD的亚细胞器靶向能力及ICG-CD@EPS诱导ROS产生的能力。证明了 ICG-CD@EPS包合物能有效抑制癌细胞的增殖,并具有高效的细胞成像能力。本研究提供了一种多功能荧光超分子药物递送策略,以实现对肝癌细胞的靶向治疗和细胞荧光成像。
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