王从敏、汤谷平:首例基于离子液体的可调控型HNO缓释剂可以有效抑制肿瘤生长

pangzi

离子液体 (ionic liquids, ILs)最主要的特点就是“可调性”，可以通过改变阴阳离子对调节其理化性质或生物活性，可以制备具有特殊生物活性的ILs，甚至可以作为APIs, 合成特效离子液体, 即 API-ILs。Rogers等在《自然》上发文，认为通过对结构的设计来实现可药用的离子液体是离子液体未来的发展方向。

可调离子液体药物抑制肿瘤生长的示意图

图1 分子内氢键对释放半衰期的影响

图2 离子液体药物的体外抗肿瘤研究

图3 离子液体药物的体内抗肿瘤研究

        一氧化氮(NO)是一种重要的生物信使分子，其在心血管系统，免疫系统，神经系统等都有很重要的作用。硝酰基(HNO)是一氧化氮(NO)的单电子还原产物，有着与NO截然不同的化学性质，引起了国内外研究者的广泛关注。但HNO不稳定，极易二聚，因此发展HNO供体极其重要，目前现有的HNO供体半衰期很短。
       近日，化学系王从敏教授和汤谷平教授团队合作，共同研究了首例基于离子液体的HNO缓释剂，这种缓释剂在肿瘤抑制方面显示了药理潜力。该研究利用离子液体高度“可调性”的特点，合成一系列氨基功能化阴离子型ILs，随后通过常温常压下捕集NO气体分子，制备了IL-NONOates （HNO供体）。通过量化计算和谱学表征等机理研究发现，ILs和NO反应产生的分子内氢键强度对HNO的释放速率产生很大影响。分子内氢键键长越短，释放半衰期越长。所以可以通过设计ILs的阴阳离子结构来组建不同强度的分子内氢键，从而来调控HNO的释放动力学过程。体外和体内研究表明，IL-NONOates具有抑制肿瘤的药理活性和潜力。这种基于化学设计和氢键配置的创新设计为离子液体药物提供了新的视角。基于HNO在肿瘤发生和其他疾病中的广泛作用，联合课题组设计并完成的IL-NONOates作为一种新型的HNO供体在制药领域显示出相当的应用潜力。
       11月7日，这项研究在线发表在国际知名期刊《科学进展》（Science Advances）上。论文的共同第一作者为吕逍雨博士和陈凯宏博士，共同通讯作者为白宏震博士后和王从敏教授。
       文章链接：DOI: 10.1126/sciadv.abb7788


       文章来源：浙江大学
        王从敏，男，1975年出生，1996年本科毕业于浙江大学化工系，2002年获浙江大学物理化学博士学位，后在浙江大学化学系从事博士后研究，出站后留校从事教学与科研工作，2009年-2011年在美国橡树岭国家实验室进行访问学者研究。现为浙江大学化学系教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年基金获得者。主要从事基于离子液体的绿色过程和清洁生产研究，在酸性气体捕集与分离中提出了多位点吸收、碱性调控、双重调控等新的酸性气体捕集策略，实现了CO2、SO2等气体的高效、可逆捕集；致力于将基于离子液体的绿色前沿技术转化为现实生产力，实现了离子液体的大规模产业化应用，产生了显著的经济和社会效益。负责国家自然科学基金项目4项、浙江省自然科学基金杰出青年项目1项。在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Commun., Chem. Eur. J., Green Chem.等杂志上发表学术论文68篇，其中第一作者或通讯作者论文27篇，包括J. Am. Chem. Soc.1篇，Angew. Chem. Int. Ed.4篇，SCI他引840余次。申请国家发明专利45项，其中25项已授权。获国家技术发明二等奖1项，浙江省科学技术二等奖1项，教育部科学技术进步二等奖1项，获全国“离子液体与绿色过程”青年奖，并获国家自然科学基金优秀青年基金项目资助，获第十七届中国科协求是杰出青年成果转化奖，为浙江省重点创新团队核心成员。
        汤谷平，男，浙江大学化学系教授。1984年毕业于厦门大学海洋系，获学士学位；1993年毕业于浙江医科大学药学系，获硕士学位；2001年毕业于浙江大学高分子系，获博士学位。2001.7-2004.7在新加坡材料研究和工程研究所（IMRE）进行博士后研究工作，后在新加坡生物工程和纳米技术研究所（IBN）研究员。