开发具有强效生成羟基自由基(·OH)性能的I型光敏剂(PS)对于治疗乏氧肿瘤而言尤为重要。此外,如何实现高效的固态分子内运动以促进分子机器和分子马达的发展仍是一项严峻的挑战,并且它们之间的关系还尚未被揭示。有鉴于此,暨南大学陈明教授、深圳大学张志军研究员和香港中文大学(深圳)唐本忠院士构建了一种具有显著的供体-受体效应的吡嗪基近红外I型PS。
本文要点:
(1)研究发现,将分子内工程和分子间工程进行结合能够实现分子内运动的最大化,并同时引入不受限的键拉伸振动和促进基团旋转。与此同时,分子内运动也能够引发效率高达86.8%的光热转换。此外,该PS的D-A构象也能诱导产生极小的单重态-三重态分裂(0.07 eV),这对于促进系间窜越以实现三重态敏化而言至关重要。
(2)实验结果表明,该PS的光敏性与分子内运动密切相关,剧烈的运动能够显著诱导·OH的生成。由于具有优异的光敏-光热性能以及良好的生物相容性,该PS能够被成功地用于成像指导的癌症协同治疗。综上所述,这项研究工作有望进一步推动先进的PS在生物医学领域中的应用和固态分子内运动的发展。
Runfeng Lin. et al. Type I Photosensitization with Strong Hydroxyl Radical Generation in NIR Dye Boosted by Vigorous Intramolecular Motions for Synergistic Therapy. Advanced Materials. 2023
DOI: 10.1002/adma.202303212
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202303212