《Angew. Chem. Int. Ed.》：新兴的目标光药理学

当前医学治疗的多数是依赖于一些具有生物活性的化合物。这些化合物通过与人体中分子靶点，如酶、受体、离子通道或一些载体分子的相互作用引发出的药理学活性。这种相互作用的选择性是至关重要的，至关重要的如果缺少对它的导向将会在人体中出现严重的副作用，乃至长期的副作用影响，同样也影响药物对作用部位的药效。

《Angew. Chem. Int. Ed.》新发表了一篇综述，将 “光开关”引入到药物的设计合成中。

 

图1 光药理学药剂示意图

光药理学药剂是可光控的生物活性分子，也就是说，在光的照射下，它们的结构会发生根本上的变化。由于药物的药效以及药物代谢动力学与药物的分子结构紧密相关，光药理学药剂通过调节光来调节它们的治疗行为。光药理学，虽然还没有到临床试验的阶段，但由于其可逆的光控性质，在人体中通过响应小分子（药物）选择性地进行目标响应。光药理学方法也受到了之前其他一些治疗手段的启发，包括：

光药理学药剂是可光控的生物活性分子，也就是说，在光的照射下，它们的结构会发生根本上的变化。由于药物的药效以及药物代谢动力学与药物的分子结构紧密相关，光药理学药剂通过调节光来调节它们的治疗行为。光药理学，虽然还没有到临床试验的阶段，但由于其可逆的光控性质，在人体中通过响应小分子（药物）选择性地进行目标响应。光药理学方法也受到了之前其他一些治疗手段的启发，包括：

1. 光能疗法（PDT）（图2 b）：光诱发产生的单线态氧作用于组织消融。由于单线态氧的寿命很短，它的毒性可以包含在一个很小的体积中，因此可以进行空间选择性治疗。虽然由于PDT引起细胞损伤其应用受到了一定的限制，但将其与药物的光运载系统相结合时，PDT在临床治疗上有许多的重要的运用。

2. 光遗传学是一个重要的光生理学工具，它通过光来调节基因工程中离子通道的活性，通常是来源于具有光敏性的视紫红质（图2 c）。在未来，运用病毒载体来编辑人类的神经元细胞基因组这一方法可能会成为强大的治疗工具，例如治疗帕金森综合症。

3. 其他方法包括使用用光催化金属络合物、光捕捉的具有生物活性化合物、光敏分子，例如临床中使用的补骨脂素。

 

图2 光控治疗模式的基本原则和需求示意图

研究者们通过一组实验形象生动的展示了“光开关”下的药物实验。

在哌嗪环丙沙星中加入一个偶氮苯的结构（命名为抗生素18），由于偶氮苯所具有的光致异构化的性质，“光开关”选择“开”或者“关”导致不同的药理学活性（图3）。试验中使用八卦图中的“阴阳”来表达“光开关”，八卦图中的“阳”面光线可以透过，“阴”面则被遮挡，试验中可以明显的看出“阴”面里的大肠杆菌还在继续分裂繁殖，而“阳”面在紫外光线的照射下，抗生素18具有生物活性，细菌全军覆没。

 

图3 光学控制下的抗菌活性

在光药理学领域中使用“光开关”来控制分子的生物活性，可以减少药物系统性毒性和细菌的耐药性，实现前所未有的精确治疗。我们期望未来在光药理学方面不断探索下，“智能”药物能够运用在最终的临床治疗中。

当前医学治疗的多数是依赖于一些具有生物活性的化合物。这些化合物通过与人体中分子靶点，如酶、受体、离子通道或一些载体分子的相互作用引发出的药理学活性。这种相互作用的选择性是至关重要的，至关重要的如果缺少对它的导向将会在人体中出现严重的副作用，乃至长期的副作用影响，同样也影响药物对作用部位的药效。

《Angew. Chem. Int. Ed.》新发表了一篇综述，将 “光开关”引入到药物的设计合成中。

 

图1 光药理学药剂示意图

光药理学药剂是可光控的生物活性分子，也就是说，在光的照射下，它们的结构会发生根本上的变化。由于药物的药效以及药物代谢动力学与药物的分子结构紧密相关，光药理学药剂通过调节光来调节它们的治疗行为。光药理学，虽然还没有到临床试验的阶段，但由于其可逆的光控性质，在人体中通过响应小分子（药物）选择性地进行目标响应。光药理学方法也受到了之前其他一些治疗手段的启发，包括：

光药理学药剂是可光控的生物活性分子，也就是说，在光的照射下，它们的结构会发生根本上的变化。由于药物的药效以及药物代谢动力学与药物的分子结构紧密相关，光药理学药剂通过调节光来调节它们的治疗行为。光药理学，虽然还没有到临床试验的阶段，但由于其可逆的光控性质，在人体中通过响应小分子（药物）选择性地进行目标响应。光药理学方法也受到了之前其他一些治疗手段的启发，包括：

1. 光能疗法（PDT）（图2 b）：光诱发产生的单线态氧作用于组织消融。由于单线态氧的寿命很短，它的毒性可以包含在一个很小的体积中，因此可以进行空间选择性治疗。虽然由于PDT引起细胞损伤其应用受到了一定的限制，但将其与药物的光运载系统相结合时，PDT在临床治疗上有许多的重要的运用。

2. 光遗传学是一个重要的光生理学工具，它通过光来调节基因工程中离子通道的活性，通常是来源于具有光敏性的视紫红质（图2 c）。在未来，运用病毒载体来编辑人类的神经元细胞基因组这一方法可能会成为强大的治疗工具，例如治疗帕金森综合症。

3. 其他方法包括使用用光催化金属络合物、光捕捉的具有生物活性化合物、光敏分子，例如临床中使用的补骨脂素。

 

图2 光控治疗模式的基本原则和需求示意图

研究者们通过一组实验形象生动的展示了“光开关”下的药物实验。

在哌嗪环丙沙星中加入一个偶氮苯的结构（命名为抗生素18），由于偶氮苯所具有的光致异构化的性质，“光开关”选择“开”或者“关”导致不同的药理学活性（图3）。试验中使用八卦图中的“阴阳”来表达“光开关”，八卦图中的“阳”面光线可以透过，“阴”面则被遮挡，试验中可以明显的看出“阴”面里的大肠杆菌还在继续分裂繁殖，而“阳”面在紫外光线的照射下，抗生素18具有生物活性，细菌全军覆没。

 

图3 光学控制下的抗菌活性

在光药理学领域中使用“光开关”来控制分子的生物活性，可以减少药物系统性毒性和细菌的耐药性，实现前所未有的精确治疗。我们期望未来在光药理学方面不断探索下，“智能”药物能够运用在最终的临床治疗中。

本文关键词： 生物医药 、 光能疗法 、

本文关键化合物： 偶氮苯

参考文献：
http://onlinelibrary./doi/10.1002/anie.201601931/abstract