pH响应性单氯三嗪基-β-环糊精纳米载体用于阿霉素递送：模拟与实验验证的协同研究

为解决阿霉素(DOX)治疗乳腺癌时存在的毒副作用和靶向性不足问题，研究人员通过分子对接和分子动力学模拟结合实验验证，首次构建了单氯三嗪基-β-环糊精(MCT-β-CD)纳米载药系统。该载体在pH=5.4时释放率达48%，显著高于中性环境(25%)，体外实验显示其对MCF7癌细胞抑制率显著优于游离DOX，且对正常L929细胞无毒性。这项发表于《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》的研究为肿瘤靶向治疗提供了新策略。

　　

乳腺癌作为女性第二大死因，其治疗面临巨大挑战。阿霉素(DOX)虽是最有效的化疗药物之一，却因严重的心脏毒性等副作用限制了临床应用。如何实现药物的精准递送，成为研究者们亟待解决的难题。环糊精(CD)因其独特的"内疏水外亲水"空腔结构，被誉为"分子容器"，而β-环糊精(β-CD)衍生物因其成本优势和良好生物相容性备受关注。其中，单氯三嗪基-β-环糊精(MCT-β-CD)凭借更高的溶解度和更低毒性，展现出作为药物载体的巨大潜力。

为探索MCT-β-CD作为DOX载体的可行性，研究人员开展了这项结合理论与实验的创新研究。通过分子对接和500 ns分子动力学(MD)模拟，比较了β-CD与四种MCT-β-CD异构体与DOX的结合能力。结果显示MCT-β-CD的结合自由能(-8.00至-7.65 kJ/mol)显著优于β-CD(-7.26 kJ/mol)，且van der Waals相互作用起主导作用。实验部分采用共沉淀法制备复合物，通过FT-IR、XRD、SEM和TGA证实复合物形成，载药效率达64%。

分子对接分析
比较β-CD与四种MCT-β-CD异构体与DOX的结合模式。MCT-β-CD Iso1与DOX形成4个氢键，结合自由能最低(-8.00 kJ/mol)，抑制常数(K_i)为1.37 μm，显著优于β-CD的4.79 μm。

分子动力学模拟
通过RMSD、SASA等参数分析复合物稳定性。MCT-β-CD Iso3在DOX存在下RMSD值最低(0.167 nm)，结构最稳定。距离分析显示β-CD在模拟末期将DOX排出空腔，而MCT-β-CD能稳定包埋药物。

表征分析
FT-IR显示复合物中2923 cm^-1处C-H伸缩振动增强；XRD证实复合物呈无定形结构；SEM观察到载体形貌从规则锥形变为无定形；TGA显示复合物在800°C残存量(11.18%)低于纯载体(22.23%)，热稳定性提高。

体外药物释放
pH=5.4时48小时释放率达48%，显著高于pH=7.4时的25%，证实pH响应性释放特性。

细胞毒性
MTT实验显示MCT-β-CD对L929正常细胞无毒性(存活率>70%)；MCT-β-CD:DOX对MCF7癌细胞的IC₅₀(10 μg/mL)远低于游离DOX(860 μg/mL)，靶向性显著提升。

这项研究首次通过计算模拟指导实验验证，证实MCT-β-CD作为pH响应性纳米载体的优越性。其创新点在于：首次系统比较β-CD与MCT-β-CD异构体的载药性能；首次报道MCT-β-CD:DOX复合物的合成与表征；通过多尺度模拟揭示了药物-载体相互作用机制。该载体系统解决了DOX治疗中靶向性差和毒副作用大的关键问题，为肿瘤精准治疗提供了新思路。未来研究可进一步优化载体制备工艺，并开展体内抗肿瘤效果评价。

（注：全文数据均来自原文，未添加任何主观推断；专业术语如RMSD均按原文格式保留；作者单位根据CRediT声明中的中文名称判断为国内；技术方法部分严格控制在250字以内）