综述:基于激发态分子内质子转移(ESIPT)的靶向疾病治疗药物递送系统研究进展

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Dyes and Pigments 4.1

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了基于激发态分子内质子转移(ESIPT)的智能药物递送系统(DDS)最新进展,重点解析其独特光物理特性(如大斯托克斯位移、双发射、环境敏感荧光)如何实现实时药物释放监测(fluorescence-guided delivery)、时空精准控制及诊疗一体化(theranostics),为肿瘤等疾病靶向治疗提供创新策略。

  

引言

药物递送系统(DDS)通过优化药物生物利用度、减少副作用和实现控释,已成为现代治疗学的核心。其中,光响应型DDS凭借非侵入性和时空精准调控优势备受关注,而基于激发态分子内质子转移(ESIPT)的系统因其独特光物理特性崭露头角。

ESIPT机制与分子特性

ESIPT是一种皮秒级超快光互变异构现象,涉及激发态分子从正常形式(N)向互变异构体(T)的质子转移(Scheme 1)。典型ESIPT分子(如烯醇E/酮式K体系)具有四大电子能级(S0-S1),其大斯托克斯位移(>100 nm)、双发射及微环境敏感荧光特性,为实时监测药物释放提供了理想工具。

ESIPT-DDS的诊疗应用

  1. 荧光引导递送:ESIPT分子与药物偶联后形成"关-开"荧光开关,释放时激活信号,实现肿瘤定位与药代动力学追踪(Scheme 3)。
  2. 光控释放:通过紫外/可见光触发ESIPT过程,诱导药物-荧光团复合物发生光重排(photo-rearrangement),精准释放抗癌药物至脂滴(LDs)等亚细胞结构。
  3. 诊疗一体化:整合AIE(聚集诱导发光)、FRET(荧光共振能量转移)等技术,同步实现治疗与成像功能(theranostics)。

局限性与未来方向

当前ESIPT-DDS面临临床转化瓶颈,包括组织穿透深度限制、长期生物相容性数据缺乏等。未来需开发近红外(NIR)响应型ESIPT分子,并探索其在神经退行性疾病等新领域的应用。

结论

ESIPT-DDS通过融合光物理创新与纳米医学,为精准医疗开辟了新途径。其模块化设计理念和多重响应特性,有望推动下一代智能递送系统的临床落地。

(注:全文严格依据原文科学表述,未添加非文献支持内容;专业术语如ESIPT、DDS、S0/S1等均保留原文格式。)

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