光敏剂在癌症诊断和治疗中的研究新进展

光敏剂在特定波长的光照射下,产生荧光和单线态氧,已广泛应用于癌症的诊断和治疗.当前的研究热点是如何提高光敏剂的肿瘤选择性,尤其是光敏剂的靶向输送和特异性激活两方面.本文系统评述了提高光敏剂肿瘤选择性的方法及其在癌症诊断和治疗中的应用.引用文献56篇.     

肿瘤光动力治疗临床应用的光敏剂及其研究概况

光动力治疗是一种非侵蚀性并具有一定靶向性的肿瘤治疗新方法。 光动力治疗需要光敏剂、光和氧结合产生光动力反应。 光敏剂是光动力治疗的关键和物质基础。 本文概括介绍了已上市的和已被批准进入临床试验中的光敏剂,并根据其分子的骨架结构,将其分为分卟啉类、二氢卟吩（叶绿素）类和菌绿素/酞菁三类。 同时从理想光敏剂应具备特点出发,探讨了研究中的光敏剂和光动力治疗的发展前景。     

铱(Ⅲ)配合物乏氧肿瘤光动力治疗

光动力治疗因其无创、可控和不易产生耐药性等显著优点,成为一种新型的肿瘤靶向治疗模式。光敏化过程涉及光敏剂对氧分子的光激活反应,然而实体肿瘤的乏氧环境严重限制了传统有机光敏剂的疗效。金属铱配合物具有良好的光物理和光化学性质,是理想的新一代光敏剂,近些年,铱光敏剂被发现可以应用于乏氧肿瘤的光动力治疗。本文总结了近些年金属铱配合物应用于乏氧肿瘤光动力治疗的研究;同时介绍了基于铱配合物的乏氧纳米复合体系的构建和乏氧肿瘤的光动力治疗研究,为开发新型高效的乏氧肿瘤治疗光敏剂及其载体提供参考。     

铱(Ⅲ)配合物乏氧肿瘤光动力治疗

光动力治疗因其无创、可控和不易产生耐药性等显著优点,成为一种新型的肿瘤靶向治疗模式。光敏化过程涉及光敏剂对氧分子的光激活反应,然而实体肿瘤的乏氧环境严重限制了传统有机光敏剂的疗效。金属铱配合物具有良好的光物理和光化学性质,是理想的新一代光敏剂,近些年,铱光敏剂被发现可以应用于乏氧肿瘤的光动力治疗。本文总结了近些年金属铱配合物应用于乏氧肿瘤光动力治疗的研究;同时介绍了基于铱配合物的乏氧纳米复合体系的构建和乏氧肿瘤的光动力治疗研究,为开发新型高效的乏氧肿瘤治疗光敏剂及其载体提供参考。     

pH可逆激活型不对称菁光敏剂的光动力杀菌活性

研究了一种pH可逆激活型不对称菁(Acy)的光动力杀菌性能。 结果表明,Acy在细菌所处弱酸性微环境和808 nm激光照射下可特异性激活产生单线态氧,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均展现出了很好的光动力杀菌效果,而在正常体液条件下无明显的抗菌作用。 这种可特异性激活的光动力特性使得Acy避免了传统光敏剂因缺乏细菌特应性而产生的非特异性损伤,在细菌感染的特异性治疗方面展现出了良好的应用前景。     

靶标性酞菁类光敏剂的光动力疗法研究进展

光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）作为一种有别于传统癌症治疗方式的新型疗法,近些年来受到了科学家们越来越多的关注.它凭借着自身创伤性小,毒性低微,适用性好,可协同手术治疗以及可重复治疗等独特优势,在许多肿瘤的治疗方面有着广泛的应用.本文简要概述了光动力疗法的原理以及光敏剂的发展历程,并对理想光敏剂的特点作了总结.目前,以酞菁类化合物为主的第三代光敏剂已经成为光动力疗法的研究热点,然而如何提高光敏剂分子的靶向性达到精准的光动力治疗仍然是亟待解决的问题.因此,主要综述了近年来靶向性酞菁类光敏剂的研究进展,并对未来光敏剂的重点研究方向做出了展望.从目前来看,如何克服癌症低氧微环境的限制,发展Type I型不依赖氧的体系以及光穿透力强的靶向光敏剂在光动力治疗方面存在着巨大的潜质,有望成为新一代十分优良的光动力疗法用光敏剂.     

酞菁配合物的结构与其光动力抗癌活性

光动力治疗是一种正在发展中的治疗癌症的新方法.主要是利用抗癌光敏剂可优先在 肿瘤组织中富集的特性和随后在适当波长的光照下所引发的光敏化反应来杀死癌肿瘤.自198 5年以来,酞菁配合物作为抗癌光敏剂的研究越来越引人注目. 此文在总结51篇参考文献的 基础上,提出了酞菁配合物的结构与其光动力抗癌活性的某些相关性,着重讨论了中心离子 、环取代基、轴向配体对光动力活性和相关物化性质的影响.得出的一个主要的结论是两亲 性酞菁是极具潜力的光敏剂.     

pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂的制备及光活性

将氨基锌酞菁（ZnTAPc）与甲基丙烯酰氯反应制备出含有不饱和双键的取代锌酞菁衍生物（MeZnAPc）,采用ATRP法将聚乙二醇单甲醚大分子引发剂（mPEG110-Br）与甲基丙烯酸（2-异丙胺基）乙酯（DPA）和MeZnAPc共聚,制得一种新型pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物光敏剂（PEG110-b-P（DPAn-co-MeZnAPcm））.用1HNMR,FTIR对MeZnAPc和聚合物光敏剂进行表征.UV-vis测试表明该聚合物光敏剂在pH6.0～6.5具有较好的pH响应性.以1,3-二苯基苯并呋喃（DPBF）为底物研究了该聚合物光敏剂的光催化氧化效率,结果表明其具有较高光活性.利用该聚合物光敏剂在不同pH的水溶液中对L-色氨酸进行光催化氧化实验,结果发现在pH5.5不存在胶束时,锌酞菁可以较好地分散在溶液中,并能维持较高光活性,而在pH7.4形成胶束时可以将锌酞菁很好地包裹在其内部,使其光活性大大降低.因此,这种pH响应两亲嵌段锌酞菁聚合物作为一种新型光敏剂,在光动力学治疗领域有较好的应用前景.     

具有强可见光吸收的富勒烯-Bodipy衍生物作为光催化剂在硫醚光催化氧化中的应用

以氟硼吡咯染料（Bodipy）做为光吸收天线,富勒烯作为分子内自旋转换单元,分别利用前者的强吸光以及后者的高效系间窜越的优点,制备了吸收波长灵活可调、无重原子、具有强可见光吸收能力、长寿命三重激发态（92.1 μs）的二元（Dyad）、三元化合物（Triad）做为有机三重态光敏剂;其中Triad具有宽谱带可见光吸收能力,提高了光敏剂参与的分子间能量转移或电子转移过程的效率。与传统的Ru（Ⅱ）配合物等三重态光敏剂相比,光催化硫醚氧化的反应时间大大缩短。通过吉布斯自由能的计算、活性氧物种的捕获实验、电子顺磁共振等方法,证明了在光催化氧化硫醚的反应过程中,同时存在超氧负离子自由基和单线态氧两个活性物种,从而加快了光催化氧化反应速率。该研究结果将对新型有机三重态光敏剂的分子结构设计以及在光催化有机合成反应中的应用起到一定的促进作用。     

两性聚合物光敏剂的合成及性能

本文设计合成了一种用于光动力治疗的聚合物光敏剂PDPA-AMA-BOD。研究表明,在pH中性时,聚合物自组装形成胶束,疏水端的光敏剂被包裹在疏水内腔中,处于局部高浓度聚集态,引发homo-FRET效应,单重态氧效率大幅降低;而在弱酸性条件下,由于疏水端的氨基功能团质子化,胶束形态被破坏,聚合物分子均匀分散水中,降低了光敏剂的自粹灭,PDPA-AMA-BOD具有较高的单重态氧效率。PDPA-AMA-BOD的pH响应特性赋予其在肿瘤细胞弱酸性环境中光动力靶向治疗肿瘤的能力。     

生命分析化学国家重点实验室在肿瘤治疗方面取得新进展

肿瘤的高效、高选择性治疗是癌症治疗研究的热点。与传统的癌症治疗(手术、放疗、化疗)技术不同,光动力治疗用光激发光敏剂,将能量传递给周围的分子氧(3O2),产生具有瞬时强氧化性的单线态氧(1O2),这种1O2可破坏肿瘤组织和癌细胞,实现癌症的高效治疗。在光动力治疗研究领域,光敏剂的设计与选择是其核心问题。目前临床使用的光敏剂,大多对肿瘤组织或细胞选择性不高,导致肿瘤组织周围的正常组织也受到损伤,而且病人在接受光动力治疗以后仍需长时间避光以减轻皮肤红肿、色素沉着等光毒性反应。因此,寻找新型光敏剂以实现1O2在肿瘤组织和细胞中的选择性释放是光动力治疗技术应用的关键问题。     

基于光敏剂的纳米诊疗载体构建的研究进展

光动力疗法是一种很有前景的癌症治疗方法,光敏剂作为其核心,在被一定波长的激发光照射下产生荧光,因此光敏剂具有荧光成像诊断的潜力。然而光敏剂多是芳香共轭结构的疏水分子,存在易聚集结晶和溶解度差的问题。本文综述了近五年有关改善光敏剂缺陷,提高光敏剂对癌症的治疗和诊断的研究成果。具体从肿瘤微环境、肿瘤靶向性和改善荧光淬灭三个方面进行综述。     

聚集诱导发光型光敏剂用于线粒体靶向光动力治疗

光动力治疗是一种基于光敏剂和光照的安全无创性治疗方法,在癌症治疗和杀菌等方面具有广阔的应用前景。光敏剂在光照激发下与氧气作用会生成高反应活性的活性氧。在细胞中过量的活性氧会氧化损伤蛋白质、核酸和脂质等细胞组分,诱导细胞凋亡或坏死。新兴的聚集诱导发光型光敏剂在分子聚集状态下光照激发能发射强的荧光,同时高效地产生活性氧,解决了传统光敏剂在分子聚集时荧光猝灭的问题,易实现成像指导的光动力治疗,近年来备受关注。线粒体作为细胞能量工厂富含氧气,是理想的光动力治疗靶点。本文总结了靶向癌细胞线粒体的聚集诱导发光型光敏剂的分子类型和设计策略,以及其在光动力治疗肿瘤方面的应用。     

肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展

光动力治疗是一种新型的非侵入式肿瘤治疗方法,具有创伤性和毒性小、选择性好、无耐药性、可重复治疗等突出优点,在癌症的治疗上取得了显著的成效.为了增加光动力治疗的组织穿透深度,研究者提出构建基于上转换纳米颗粒（upconversion nanoparticles,UCNPs）的光动力诊疗探针（简称上转换光动力诊疗探针）.基于发光共振能量转移过程,上转换光动力诊疗探针利用UCNPs在近红外光激发下发射的荧光激活负载的光敏剂发挥光动力疗效,有助于实现深层肿瘤的治疗.新型的上转换光动力诊疗探针通过多功能一体化的结构组合设计可以实现靶向运输、成像诊断以及刺激响应的按需治疗,是未来纳米医药发展的必然趋势.目前,研究者越来越关注构建基于肿瘤微环境刺激响应型上转换光动力诊疗体系,以提高治疗体系的靶向性,改善光动力治疗效果,并减小对周围正常组织的毒性.本工作主要讨论了基于pH、酶及过氧化氢刺激响应型上转换光动力诊疗体系的构建和发展,并对其发展前景进行了展望.     

新型二氢卟吩类光敏剂的设计及理论计算研究

本文采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）方法对一系列具有π共轭结构的二氢卟吩类光敏剂进行了理论模拟研究,计算了此类衍生物的吸收光谱特征、分子内电荷分布特点以及三重激发态特性。结果显示,在二氢卟吩大环结构中共轭引入给电子芳香基团（对甲氧基苯基）,可使化合物（B2）的Q带吸收发生红移,分子内负电荷聚集增强,减小单重态-三重态能级差（ΔEST）,有利于发生系间窜越,使单线态氧产量增加,导致强效的肿瘤生长抑制。并且在B2分子大环中心配合Pd原子会进一步减小ΔEST。因此,对于二氢卟吩类光敏剂,引入给电子共轭基团并配合金属原子是提高其PDT治疗效果的有效改进策略。     

溶酶体靶向吲哚氟硼二吡咯光敏剂的合成、 双光子荧光成像及光动力治疗

通过Knoevenagel缩合反应制备了一个具有溶酶体靶向的近红外光敏剂IMBDP-Lys, 用于双光子荧光成像和光动力治疗. IMBDP-Lys由2个吲哚吗啉功能团连接到氟硼二吡咯(BODIPY)母核的3?位和8?位构筑而成, 是一种重原子诱导的光敏剂. 采用高斯09W理论计算光敏剂S₁态和T₂态能量值相差0.12 eV, 可以有效地发生系间窜越. 在二氯甲烷溶液中, 光敏剂IMBDP-Lys的最大吸收波长为631 nm, 最大发射波长为684 nm. 在 660 nm的光照下, 以亚甲基蓝为参比, 单线态氧量子产率经计算为48.3%. 此外, 含有2个吗啉基团的光敏剂IMBDP-Lys具有良好的生物相容性和精准的靶向能力, 可以快速地进入斑马鱼体内进行双光子荧光成像, 并且与溶酶体绿色染料Lyso-Tracker Green共定位系数为0.95. 溴化噻唑蓝四氮唑(MTT)实验结果表明, 光敏剂具有低的暗毒性(≥85%)和高的光毒性(IC₅₀=0.52 μmol/L). 在660 nm的光照下, 利用活性氧荧光探针2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）证明光敏剂可以产生活性氧, 同时吖啶橙/溴化乙锭(AO/EB)染色实验和细胞迁移实验表明产生的活性氧不仅能诱导A549细胞凋亡, 还能有效地抑制肿瘤细胞迁移. 因此, 近红外光敏剂IMBDP-Lys在双光子荧光成像和溶酶体靶向的光动力治疗中具有重要的应用价值.     

酞菁在光动力治疗中的应用

光动力治疗因具有低毒、副作用小、抗癌广谱、高选择性等优势,正吸引着人们越来越多的关注。提高光敏剂的选择性和光毒性已经成为研究的热点。本文简单介绍了光敏剂的发展历程,并对酞菁类第三代光动力治疗光敏剂的最新研究进展进行了论述。     

酞菁在光动力治疗中的应用

光动力治疗因具有低毒、副作用小、抗癌广谱、高选择性等优势, 正吸引着人们越来越多的关注。提高光敏剂的选择性和光毒性已经成为研究的热点。本文简单介绍了光敏剂的发展历程, 并对酞菁类第三代光动力治疗光敏剂的最新研究进展进行了论述。     

聚集诱导发光分子在光动力治疗中的研究进展

光动力治疗(PDT)已成为治疗癌症的重要方法之一。传统光敏剂由于存在选择性差、易光漂白等问题,极大地限制了其在临床上的应用。而具有聚集诱导发光特性的荧光分子(AIEgens),在光照条件下能产生活性氧,并能够将肿瘤细胞杀死,具有治疗癌症的功效。此外,AIEgens还具有易制备、荧光特性优异、生物相容性好以及被动靶向效应(EPR效应)等优点,已被广泛应用于光动力治疗领域,并取得了巨大的发展,具有潜在的医学应用价值。该文主要概括并讨论了近5年来AIEgens在光动力治疗中的研究进展,并进行了展望。     

含二苯甲酮基的有机硅光引发体系

在UV照射下,用含巯基的有机硅化合物与聚甲基乙烯基硅氧烷加成硫化虽有专利报道,但该反应体系是以二苯甲酮类化合物作为光敏剂。当我们进行这方面研究时,发现二苯甲酮与有机硅氧烷预聚物相容性差,从而影响光加成反应的速度。为了改善光敏剂与有机硅预聚物的相容性,本文合成了具二苯甲酮基团的环状有机硅氧烷及其高聚物作为光敏剂。