羟基自由基(•OH)是一种极强的活性氧(ROS),在低氧肿瘤治疗领域的光氧化中起着至关重要的作用。然而,由于•OH/H2O对的高氧化电位,目前的•OH光生方法通常依赖于需要UV/可见光激发的无机材料。因此,基于有机分子的光发生器,特别是那些利用近红外(NIR)光激发的光发生器是非常罕见的。大连理工大学樊江莉引入了光诱导级联电荷转移(PICET)的概念,可利用近红外无重原子光敏剂(ANOR-Cy5)产生•OH。
本文要点
(1)ANOR-Cy5光敏剂具有灵活的疏水结构,能够通过分子组装在水溶液中形成纳米颗粒。而PICET涉及对称性破缺电荷分离诱导的局域电荷分离状态,可使ANOR-Cy5转变为离域电荷分离态,这决定了•OH产生的效率。
(2)由于•OH产生的非氧依赖性及其强大的氧化特性,ANOR-Cy5基光敏剂表现出高效的光诱导抗癌效果,即使在严重缺氧的条件下也是如此。这一发现强调了通过分子自组装工程利用单个有机分子实现•OH光生的潜力,从而为光疗及其他领域开辟了新的可能性。
Xueze Zhao, et al. Near-Infrared Self-Assembled Hydroxyl Radical Generator Based on Photoinduced Cascade Electron Transfer for Hypoxic Tumor Phototherapy. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202305163
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305163