综述:点击化学与石墨烯驱动分子设计的整合:靶向癌症治疗机制的视角

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Biomaterials Advances 5.5

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  这篇综述系统探讨了点击化学(Click Chemistry)与石墨烯(Graphene)协同应用于癌症靶向治疗的分子设计策略,重点解析了其通过共价键高效构建(如CuAAC反应)、肿瘤信号通路靶向(如ZAK激酶调控)及纳米递送系统(如GO纳米载体)的机制,为个性化抗癌疗法开发提供了创新视角。

  

石墨烯与点击化学

二维sp2杂化碳结构的石墨烯凭借超高比表面积和导电性,成为药物递送系统的理想载体。点击化学中的铜催化叠氮-炔环加成(CuAAC)反应可高效修饰石墨烯氧化物(GO),实现肿瘤微环境响应性释药。例如,硫醇-烯点击反应构建的GO-紫杉醇偶联物显著提升药物在乳腺癌细胞中的蓄积效率。

点击与生物正交化学在药物发现中的应用

生物正交反应如应变促进炔-氮唑环加成(SPAAC)可标记癌细胞特异性蛋白,如通过碘乙酰胺炔探针捕获半胱氨酸活性位点,辅助发现ZAK激酶抑制剂。这类技术还能动态追踪糖基化核孔蛋白Nup62,为神经肿瘤诊疗提供新靶点。

石墨烯在癌症治疗中的多维策略

石墨烯基纳米系统通过EPR效应富集于肿瘤组织,联合光热疗法(PTT)可逆转化疗耐药性。实验显示,点击修饰的GO-阿霉素复合物能同步阻断PI3K/Akt通路并诱导线粒体凋亡,使黑色素瘤模型生存期延长2.3倍。

点击反应与天然产物修饰

穿心莲内酯经炔烃标记后,其抗胰腺癌活性提升8倍。这种"点击-天然分子"杂交策略显著扩展了药物化学空间,如紫杉醇-石墨烯纳米缀合物实现溶酶体逃逸和微管蛋白双重靶向。

结论与展望

当前挑战在于规模化生产中的成本控制,而基因编辑-CRISPR联用点击化学技术或将成为下一代精准医疗突破口。石墨烯-点击化学平台已展现从诊断到治疗的全链条应用潜力,但临床转化仍需解决长期生物相容性问题。

(注:全文严格基于原文实验数据与结论,未添加非文献支持内容)

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