現時，光動力治療的關鍵問題在於無法在腫瘤中產生足够多的活性氧物質（ROS），使得腫瘤細胞能够在治療後得以存活，最終導致腫瘤的復發和轉移。由於低激發態容易導致快速非輻射衰减，現有的光敏劑在遠紅/近紅外光的激發下常常展現出較低的光-ROS轉換效率，限制了動力學治療的發展。
北達科他州立大學的SunWenfang和蘇州大學的陳華兵、Yibin Deng等人報導了一種中性銥（III）複合物（BODIPY-Ir），其含有氟化硼二吡咯（BODIPY）可膠束化形成銥（III）複合物膠束，在遠紅光激發下可同時高效產生ROS和過高熱。作者認為，這一研究為發展遠紅光/近紅外光敏劑提供了新的思路。相關工作以“Highly Efficient Far-Red/NIR-Absorbing Neutral Ir（III）Complex Micelles for Potent Photodynamic/Photothermal Therapy”為題發表在Advanced Materials。
【文章要點】
一、BODIPY-Ir的合成和膠束化
根據圖1，前驅體先後通過Sonogashira偶聯反應和甲基化反應形成BODIPY-NHC-CH3配體，再通過氧化銀介導的配比特反應最終形成BODIPY-Ir。紫外-可見吸收光譜顯示，BODIPY-Ir的吸收光譜由450納米的高能吸收帶和550-750納米的低能吸收帶組成。時間分辨的瞬態吸收譜則顯示，三重態的壽命為9.78微秒。通過將BODIPY-Ir加入到含嵌段共聚物的PEG-PCL的DMF中，可自組裝形成膠束化的BODIPY-Ir（Micelle-Ir）。
圖1BODIPY-Ir的合成路線
二、產ROS和產熱檢測
研究首先利用電子自旋共振譜來檢測ROS的產生。如圖2所示，在660納米光的激發下，Micelle-Ir可產生大量的單線態氧，且產ROS現象與資料的濃度呈現正相關關係。除此之外，研究還顯示，作為光熱試劑，Micelle-Ir、BODIPY-Ir、BODIPY-I的光熱轉換效率可分別達到30%、28%、20%。這些結果說明，引入重銥離子形成BODIPY-Ir以及隨後的膠束化可顯著提升單線態氧的量子產率，同時也能提高其光熱轉換效率。
圖2資料光動力學和光熱表徵
三、動物實驗
具有光熱和光動力學的雙功能化Micelle-Ir可在腫瘤中有效富集，通過引發協同的光熱和光動力學效應殺傷原位的4T1乳腺癌腫瘤。不僅如此，該協同治療策略還能有效抑制肺部的轉移灶生長，同時沒有展現出明顯的暗毒性副作用（圖3）。基於這些結果，該研究可為遠紅/近紅外光敏劑的發展提供新的思路。
圖3Micelle-Ir在活體中的抗癌表現
文獻連結：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100795
原文刊載於【高分子科學前沿】公眾號
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