光動(dòng)力治療在癌癥治療、抗菌及免疫治療等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。光敏劑是光動(dòng)力治療的核心。目前,多數(shù)光敏劑由于激發(fā)波長(zhǎng)短(短波長(zhǎng)的激發(fā)光易被生物組織吸收和散射),因此只能局限于皮膚癌、膀胱癌和食道癌等淺表疾病的治療。而雙光子光敏劑能夠利用近紅外I區(qū)甚至近紅外II區(qū)的激光進(jìn)行激發(fā),大大降低了光的滲透損耗,在提高治療深度方面具有顯著的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。
目前,通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)分子系間竄越(ISC)是提高光敏劑光敏行為的主要途徑之一。硫作為一種重原子,已被廣泛報(bào)道可通過(guò)促進(jìn)ISC來(lái)設(shè)計(jì)室溫磷光材料。而關(guān)于利用硫“重原子效應(yīng)”促進(jìn)三線態(tài)敏化,設(shè)計(jì)有機(jī)光敏劑的研究卻少有報(bào)道。
近日,香港中文大學(xué)(深圳)的唐本忠教授、暨南大學(xué)的陳明副教授和中科院理化技術(shù)研究所的鄭秀麗博士合作,基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)炔類分子和芳香巰基分子,以便捷、高效、原子經(jīng)濟(jì)的巰基-炔點(diǎn)擊反應(yīng)為媒介,通過(guò)在分子中原位引入硫“重原子”,獲得了高單線態(tài)氧產(chǎn)生效率的有機(jī)硫光敏劑,給便捷設(shè)計(jì)高性能光敏化材料提供了新的思路。
此外,研究表明基于硫原子效應(yīng),設(shè)計(jì)含硫聚合物,可進(jìn)一步增強(qiáng)ISC,放大光敏;而在光敏劑中引入AIE單元,可抑制光敏劑激發(fā)態(tài)的非輻射躍遷,對(duì)增強(qiáng)光敏也起著重要作用。此外,光敏劑中的硫原子、雙鍵和AIE分子可分別作為電子給體、π橋、電子受體,構(gòu)建給體-π-受體(D-π-A)結(jié)構(gòu),使其具有優(yōu)越的雙光子激發(fā)性質(zhì)。 以含硫聚合物制備的納米試劑具有高的單線態(tài)氧產(chǎn)生效率(59%)和雙光子吸收截面,可在體外雙光子激發(fā)下有效殺死癌細(xì)胞,因此有望應(yīng)用于深度組織疾病的光動(dòng)力治療。 論文信息 Click Synthesis Enabled Sulfur Atom Strategy for Polymerization-enhanced and Two-photon Photosensitization Chongyang Li, Dr. Junkai Liu, Yingjuan Hong, Runfeng Lin, Zicheng Liu, Prof. Ming Chen, Prof. Jacky W. Y. Lam, Prof. Guo-Hong Ning, Dr. Xiuli Zheng, Prof. Anjun Qin, Prof. Ben Zhong Tang 文章第一作者是暨南大學(xué)的碩士研究生李重陽(yáng)和香港科技大學(xué)的劉峻愷博士。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202202005