目前，光动力治疗的关键问题在于无法在肿瘤中产生足够多的活性氧物质（ROS），使得肿瘤细胞能够在治疗后得以存活，最终导致肿瘤的复发和转移。由于低激发态容易导致快速非辐射衰减，现有的光敏剂在远红/近红外光的激发下常常展现出较低的光-ROS转换效率，限制了动力学治疗的发展。
北达科他州立大学的SunWenfang和苏州大学的陈华兵、Yibin Deng等人报道了一种中性铱(III)复合物（BODIPY-Ir），其含有氟化硼二吡咯（BODIPY）可胶束化形成铱(III)复合物胶束，在远红光激发下可同时高效产生ROS和过高热。作者认为，这一研究为发展远红光/近红外光敏剂提供了新的思路。相关工作以“Highly Efficient Far-Red/NIR-Absorbing Neutral Ir(III) Complex Micelles for Potent Photodynamic/Photothermal Therapy”为题发表在Advanced Materials。
【文章要点】
一、BODIPY-Ir的合成和胶束化
根据图1，前驱体先后通过Sonogashira偶联反应和甲基化反应形成BODIPY-NHC-CH3配体，再通过氧化银介导的配位反应最终形成BODIPY-Ir。紫外-可见吸收光谱显示，BODIPY-Ir的吸收光谱由450纳米的高能吸收带和550-750纳米的低能吸收带组成。时间分辨的瞬态吸收谱则显示，三重态的寿命为9.78微秒。通过将BODIPY-Ir加入到含嵌段共聚物的PEG-PCL的DMF中，可自组装形成胶束化的BODIPY-Ir（Micelle-Ir）。
图1BODIPY-Ir的合成路线
二、产ROS和产热检测
研究首先利用电子自旋共振谱来检测ROS的产生。如图2所示，在660纳米光的激发下，Micelle-Ir可产生大量的单线态氧，且产ROS现象与材料的浓度呈现正相关关系。除此之外，研究还显示，作为光热试剂，Micelle-Ir、BODIPY-Ir、BODIPY-I的光热转换效率可分别达到30%、28%、20%。这些结果说明，引入重铱离子形成BODIPY-Ir以及随后的胶束化可显著提升单线态氧的量子产率，同时也能提高其光热转换效率。
图2 材料光动力学和光热表征
三、动物实验
具有光热和光动力学的双功能化Micelle-Ir可在肿瘤中有效富集，通过引发协同的光热和光动力学效应杀伤原位的4T1乳腺癌肿瘤。不仅如此，该协同治疗策略还能有效抑制肺部的转移灶生长，同时没有展现出明显的暗毒性副作用（图3）。基于这些结果，该研究可为远红/近红外光敏剂的发展提供新的思路。
图3Micelle-Ir在活体中的抗癌表现
文献链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100795
原文刊载于【高分子科学前沿】公众号
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