靶向内质网的锡卟啉光敏剂设计：OEG链增强的细胞渗透性与抗肿瘤活性研究

研究人员针对传统卟啉光敏剂（PS）水溶性差、靶向性不足等问题，设计合成含寡聚乙二醇链（OEG）的A3B/A2B2型锡(IV)卟啉，通过DFT计算和光动力疗法（PDT）实验证实其三OEG链衍生物可特异性靶向内质网（ER），在肺癌细胞中产生ROS并实现0.76-1.36 μM的超低IC50值，为开发高选择性抗癌药物提供新策略。

　　

肺癌作为全球高致死率疾病，传统治疗手段存在明显局限性。光动力疗法（PDT）因其非侵入性和精准性成为研究热点，但现有卟啉类光敏剂（如Photofrin）面临水溶性差、靶向性弱等挑战。印度理工学院甘地纳加尔分校的研究团队创新性地将寡聚乙二醇链（OEG）与锡(IV)卟啉结合，通过结构改造解决了这一难题。相关成果发表于《Journal of Molecular Structure》，为抗癌药物研发开辟了新路径。

研究采用[2+2]缩合法合成A₃B/A₂B₂型卟啉，通过IR、NMR和MALDI-MS确认结构，结合DFT计算分析电子特性。体外实验选用肺癌细胞模型，运用共聚焦显微镜观察亚细胞定位，并检测ROS生成效率。关键发现显示：含三OEG链的A₃B型锡卟啉展现17-56%的单线态氧量子产率，显著优于传统结构。

【合成】
通过[2+2]缩合反应构建含OEG链的卟啉骨架，锡配位后形成轴向螯合结构。质谱数据证实目标产物分子量准确，¹¹⁹Sn NMR显示特征化学位移。

【光学特性】
TD-DFT计算揭示OEG链能有效调控HOMO-LUMO能隙。UV-vis谱图中Q带红移现象证实锡配位增强π共轭体系，荧光量子产率降低符合重原子效应规律。

【生物活性】
共聚焦成像显示A₃B型衍生物特异性富集于内质网，光照后DCFH-DA探针检测到显著ROS信号。MTT实验证实其光毒性IC₅₀达亚微摩尔级，且暗毒性可忽略。

该研究突破性地证明OEG链数目与生物活性正相关，三OEG链结构使细胞摄取率提升3倍。分子对接模拟揭示其与ER膜蛋白的氢键相互作用机制，为靶向药物设计提供理论依据。值得注意的是，这类化合物在抗菌PDT中同样展现潜力，团队正进一步探索其广谱抗癌应用。作者Iti Gupta强调，该成果为开发"可编程"卟啉药物提供了分子工程范式，未来可通过调节OEG链长度实现多器官靶向。