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光熱治療是一種將光能轉換為局部熱量誘發(fā)細胞死亡的一種非侵入式治療技術，被證明在重大疾?。ò◥盒阅[瘤和感染疾病等）治療方面具有重要應用前景。與無機和聚合物材料相比，有機小分子往往具有更好的生物相容性和更快的代謝速率等優(yōu)勢。然而，高性能的有機小分子光熱制劑卻因復雜的設計和冗繁的合成過程使其應用受到限制，尤其是具有更高生物組織穿透能力的近紅外二區(qū)（1000–1350 nm）響應的小分子光熱制劑仍屈指可數(shù)。

受到電子供體-受體小分子共晶體系的啟發(fā)，首都師范大學魏瑋教授、王果副教授等開發(fā)了一類基于電荷轉移作用的水溶性主客體化合物，并將其成功應用于近紅外二區(qū)的光熱治療。

作者首先高效合成了一種以萘二酰亞胺（NDI）為核心、雙側成環(huán)的水溶性環(huán)番——“雙子型”分子盒（“Gemini Box”，GBox-4⁴⁺）。單晶X 射線衍射分析證實，NDI母核與兩側3,3’-聯(lián)吡啶嗡鹽基團的質心距離達到7.0 ?，因此其雙側空腔可以以1:2的模式結合一系列富電子客體分子。 

由于GBox-4⁴⁺的空腔具有高度的缺電子性質，這些通過電荷轉移作用形成的主客體化合物在水溶液中顯示了強的光吸收能力，并隨著客體給電子能力的提升，其吸收帶可發(fā)生明顯的紅移，甚至擴展至近紅外二區(qū)。在1064 nm的近紅外激光照射下，多個主客體化合物表現(xiàn)出良好的光熱轉換能力，以寡聚乙二醇鏈修飾客體形成的DAF-OH₂?GBox-4⁴⁺最佳。

細胞毒性實驗表明，純主體GBox-1⁴⁺與主客體化合物DAF-OH₂?GBox-4⁴⁺在研究的濃度范圍內均具有良好的生物相容性。在1064 nm激光照射后，經DAF-OH₂?GBox-4⁴⁺孵育的HeLa細胞有超過90%被殺死，同時細胞共聚焦熒光成像也證實了這一點。另外，這些主客體化合物還表現(xiàn)出良好的光熱抗菌效果。

該研究工作不僅拓展了主客體環(huán)番體系的應用范圍，也為通過非共價作用構筑生物友好、結構確定的有機小分子近紅外二區(qū)光吸收材料提供了新的思路。