硫化氫(H2S)作為一種具有組織特異性分布和多效性功能的生物活性分子,其治療應用中的精準調控面臨重大挑戰。為應對這一難題,研究人員致力于開發能夠精確調節 H2S濃度的供體分子,以期充分發揮其抗炎或抗腫瘤的治療潛力。然而,當前大多數 H2S供體依賴于生物標志物激活,這種機制可能導致遞送過程中的過早激活或耗盡,嚴重影響 H2S釋放的時空精度,甚至可能加劇目標部位的病理狀態。相比之下,基于光敏前藥或氣體信使分子的遞送平臺在控制釋放方面展現出獨特的優勢。然而,現有的光激活H2S 供體通常僅能提供單一的釋放曲線,難以滿足日益復雜的治療場景需求。因此,開發能夠實現H2S 釋放曲線精準調控的新型遞送系統是當前該領域研究的核心挑戰和重點方向。
在前期研究工作的基礎上,西北大學郭媛團隊近期成功開發了一個新型光響應可調控硫化氫遞送平臺。該分子平臺通過引入苯胺調控位點,巧妙利用供電子/吸電子效應的調控以及離去基團的理性設計,實現了硫化氫釋放曲線的精確調控。值得注意的是,該平臺通過優化光誘導C-O/C-S鍵的異裂過程,顯著提升了光解效率,從而有效改善了硫化氫的遞送性能。 通過系統的分子工程調控研究,作者發現具有給電子效應的負載結構可顯著促進硫化氫的釋放動力學。實驗結果表明,相較于SKCONs類供體,SKCSNs類供體展現出更優異的釋放效率。基于這一發現,該課題組通過深入的光解過程分析和DFT理論計算研究,從機理層面證實了通過調控電子效應和化學鍵斷裂能來實現硫化氫釋放曲線精確調節的可行性,這一系列研究結果有力地支持了其理論假設。 基于該H2S遞送平臺,作者創新性地將藥物分子整合其中,成功構建了硫化氫釋放前藥PRO-V。研究首先驗證了該平臺同步遞送COS/H2S與藥物分子的可行性,進而系統評估了該前藥在細胞環境中通過COS/H2S與藥物分子協同作用誘導黑色素瘤A375細胞凋亡的效果。實驗數據證實,該前藥分子能夠有效誘導A375細胞發生凋亡。 該光響應硫化氫遞送平臺實現了硫化氫釋放曲線的精確調控。得益于光激活型供體所具有的高時空分辨率特性,該平臺不僅能夠實現供體的精準激活,還可對激活后的硫化氫釋放過程進行后續動態調節。 論文信息 Tunable Light-Activated Platform for Controlled Hydrogen Sulfide Release with Tracking Fang Yuan, Dr. Aoxin Guo, Lu Wang, Dr. Lulu Ning, Prof. Yuan Guo, Prof. Jianjian Zhang 文章第一作者是西北大學化學與材料科學學院博士生袁方,共同第一作者為新加坡南洋理工大學郭驁昕博士,通訊作者為西北大學郭媛教授和張健健教授。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202501685










