在临床上血锂浓度对BD治疗效果具有正相关性。师法自然,创建特异性锂离子通道实现锂离子选择性跨膜传输,理论上能够降低血锂浓度,提升胞内锂浓度,保障锂离子治疗剂量安全性,从而弄清锂离子跨膜在锂离子治疗BD中的作用。
最近,吉林大学董泽元教授利用含喹啉-恶二唑的组装基元构建出具有高选择性跨膜传输锂离子的超分子通道。通过调节内腔尺寸和离子配位数,人造锂离子通道展现出与天然Na+通道类似的离子选择性,其Li+/Na+选择性比达到23。

接下来,作者利用温敏性DPPC脂质体和膜片钳技术验证了该体系的通道传输机制,排除了转运体模式,并推算出M1通道电导为27pS。此外,作者通过囊泡动力学实验评估了M1通道对主要生理金属离子(如K+、Mg2+和Ca2+)的离子选择性。研究发现,M1通道的Li+/K+、Li+/Mg2+和Li+/Ca2+离子选择性比值分别为19.3、50.9和85.0,表明M1通道能高选择性跨膜传输锂离子而几乎不传输生理金属离子。
综上所述,该文章不仅报道了人造锂离子通道的设计与制备,而且实现了锂离子的高选择性跨膜传输功能,将为锂离子化学生物学和锂离子治疗机制研究提供独特的化学工具。
Lei Zhang, Chenyang Zhang, Xin Dong, Zeyuan Dong
文章的第一作者是吉林大学的博士生张磊同学,通讯作者是董泽元教授。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202214194







