综述:超分子葫芦脲作为药物递送封装载体的多功能应用

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:International Journal of Pharmaceutics 5.3

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  这篇综述系统阐述了葫芦脲(CB[n])家族在药物递送领域的独特优势,重点分析了其通过主客体化学(host-guest chemistry)实现的高结合力(Ka 达1015 M-1 )、pH/氧化还原响应释放特性,以及在化疗药物(如OxPt)、抗生素(如CPE)和基因治疗中的突破性应用,同时探讨了其低系统毒性(IC50 0.5 mM)和生物相容性机制。

  

超分子葫芦脲的结构特性

作为由5-10个甘脲单元组成的桶状大环分子,葫芦脲(CB[n])具有独特的疏水空腔和羰基修饰的极性端口。CB[7]凭借7.3 ?的腔径和279 ?3
的容积成为药物包合的理想选择,其水溶性(30 mM)显著高于其他同系物。电负性端口通过离子-偶极作用捕获阳离子药物,而刚性骨架赋予高达1015
M-1
的结合常数,远超环糊精(CD)的105
M-1

药物递送机制创新

CB[7]与奥沙利铂(OxPt)形成1:1复合物(Ka
=2.3×106
M-1
),在肿瘤微环境中通过竞争性配体(如精胺)触发释放。金纳米星-CB[7]-喜树碱复合物在近红外光照射下实现82.8%的光热转换效率,使药物释放率提升至81.4%。而CB[8]通过三元复合物策略,如与甲基紫精(MV)和萘衍生物共组装,构建了pH响应型前药胶束,在pH 5.0下72小时释放40%阿霉素(DOX)。

疾病治疗应用突破

在化疗领域,CB[7]-DOX-氧化锌复合物通过精胺触发释放,使HCT116结肠癌模型肿瘤体积缩小3倍。抗生素如氯霉素(CPE)经CB[8]包合后,对大肠杆菌MIC值降低1.5倍,且胃酸环境释放率从88%降至51%。基因治疗中,CB[8]-三价紫精聚合物实现siRNA的酸性环境释放, survivin基因沉默效率达65%。

生物安全性验证

斑马鱼模型显示CB[7]的LD50
为0.75 mM,且主要经肾清除(21.6倍AUC提升)。组织分布实验证实其避免脑部蓄积特性,而免疫学研究显示CB[6]可调节IL-4分泌至1.5倍基线水平。值得注意的是,CB[7]修饰的金纳米颗粒(AuNPs)能将DOX心脏毒性降低4倍。

未来挑战与展望

尽管CB[10]的870 ?3
空腔为双核铂类药物递送提供可能,但其合成难度制约临床应用。当前研究缺口包括长期毒性数据(现有实验仅达28天)和规模化生产瓶颈(CB[7]收率<3%)。新型酸不稳定无环CB[n]衍生物(如Motor1)的诞生,为克服传统CB[n]溶解度和功能化难题提供了新思路。

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