对百草枯进行完全的超分子封装以实现解毒

《Organic Letters》：Complete Supramolecular Encapsulation of Paraquat for Detoxification

大环受体THB-15O通过双分子协同作用完全包裹有毒的PQ2+离子，形成稳定2:1复合物，实验与模拟证实其隔离机制及抑制氧化应激效果，细胞实验显示显著降低除草剂毒性。

　　

百草枯（PQ²⁺）是一种具有高急性毒性的联吡啶类除草剂，目前对其部分络合机制已有较为深入的研究，但其完全包封以实现解毒的机制仍大多未被探索。本文报道了一种三大环六取代苯类受体（THB-15O），该受体通过两个受体分子的协同作用能够将PQ²⁺完全包封，形成2:1的包合物结构：PQ²⁺?(THB-15O)₂。这种络合现象通过溶液中的¹H NMR滴定实验得到证实，并通过固态单晶X射线衍射得到明确验证；同时，密度泛函理论（DFT）、独立梯度模型（IGM）分析和分子动力学（MD）模拟也进一步支持了这一结论。两个THB-15O分子单元会组装成一个几乎封闭的超分子“外壳”，从而物理上隔离PQ²⁺，并可能抑制其引发的氧化应激。在3T3成纤维细胞中，与THB-15O共培养可显著降低百草枯的细胞毒性，而单独使用THB-15O则不会引起不良反应。这些发现表明，完全的超分子包封是一种可行的解毒策略，并为开发大环类解毒剂提供了分子层面的设计依据。