诱捕多种不同药物的分子陷阱可以在用药过量时挽救生命

一种大环化合物已显示出作为滥用药物(包括阿片类药物、兴奋剂和致幻剂)的广谱解毒剂的前景，其中一些药物目前没有逆转剂，如甲基苯丙胺和苯环利定(PCP)。柱芳烃化合物P6AS可以将药物分子隔离在自身内部，并改变它们的性质，如果在过量服用后服用，可以减少死亡人数。

包括海洛因和芬太尼在内的阿片类药物过量，目前都是用这种小分子药物治疗的烯丙羟吗啡酮这会阻断相关的受体。然而，这对非阿片类药物无效。研究表明，抗体可以与血液中的药物(包括可卡因和甲基苯丙胺)紧密结合，并阻止它们通过血脑屏障，因此，抗体已被探索为潜在的过量治疗方法。然而，抗体的制备成本很高，需要在良好控制的条件下储存，并且容易降解。

现在,莱尔·艾萨克和他在美国马里兰大学的同事们利用主客化学的优势，找到了一种潜在的广谱过量治疗方法。艾萨克斯说:“我们的化合物是通过合成有机化学在短三步合成中制备的，价格便宜，可以很容易地放大到几克大小。”“此外，我们的化合物具有很好的水溶性、热稳定性和化学稳定性。”

研究人员集中研究了柱烯化合物——形成主客体复合物的大环化合物——因为过去十年的研究表明，这些化合物可以逆转麻醉剂和杀虫剂百草枯的作用。此外，Isaac的团队在2020年发现，硫酸盐柱芳烃与水中的疏水阳离子强烈结合。许多滥用的药物都是疏水阳离子，这表明柱聚芳烃可能会在血液中清除它们。

为了找到答案，研究人员对四种柱芳烃与甲基苯丙胺、芬太尼、MDMA(摇头丸)、PCP和甲氧麻黄酮等一系列药物的结合亲和力进行了实验。结果证实，这些药物均能在水中与二柱芳烃结合，其中与二柱芳烃P6AS结合特别强。艾萨克斯说:“P6AS与广泛的滥用药物密切相关，这是一个可喜的惊喜，使它成为药物中毒的广谱解毒剂。”

P6AS是一个大环，有6个对苯“壁”，有12个取代基在疏水腔周围形成一个环。这使得P6AS能够结合到疏水阳离子上，途径包括:药物芳香环与宿主壁之间的非共价π相互作用，以及药物的硫酸盐取代基与阳离子铵离子之间的静电离子-离子相互作用。

在体外实验证实P6AS不会引起细胞突变或抑制对心脏功能至关重要的离子通道。研究小组还确定了可以安全给予动物的P6AS的最大耐受剂量。对注射甲基苯丙胺或芬太尼的小鼠进行的测试表明，当小鼠在5到15分钟后接受P6AS静脉注射时，麻醉作用逆转。更重要的是，它作为芬太尼的逆转剂表现得和纳洛酮一样好。

“寻找一个现实生活中的应用，理想的是与临床或消费者使用相关的应用，在开发不同类别的大环时提出了严峻的考验，它通常需要水溶性衍生物，”评论道沃纳nautica他是德国不来梅建造大学的超分子化学家。“目前对柱状芳烃的研究构成了这样一个基准，从而遵循了之前在其他宏观循环中的开创性应用。磺化柱芳烃对甲基苯丙胺和芬太尼的高亲和力非常有趣。”