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北京化工大學尹梅貞教授團隊Acc. Chem. Res.:從染料化學到癌癥診療
2019-08-13  來源:高分子科技

  癌癥嚴重危害人類健康。因此研發具有癌癥診斷和治療功能的新型納米材料至關重要。有機染料的結構和光學性能容易調控,可靈活應用于癌癥診療領域。例如,然而多數有機染料的穩定性較差,在使用過程中易發生光漂白現象。近年來,具有高穩定性的萊啉系列染料在癌癥診斷和治療領域嶄露頭角,為研發抗腫瘤材料研究帶來新的方向(圖1)。北京化工大學尹梅貞教授研究團隊在國際權威期刊《Account of Chemical Research》上發表了題為“From Dyestuff Chemistry to Cancer Theranostics: The Rise of Rylenecarboximides”的邀請綜述論文(DOI: 10.1021 /acs.accounts.9b00221),總結了團隊近年來在萊啉染料化學與癌癥診療領域的進展。 

圖1. 萊啉染料化學修飾與癌癥診療應用。

  目前用于生物醫藥領域的萊啉染料包括PDI(苝酰亞胺)、PMI、TDI、QDI等(圖2)。其中,PDI已經被廣泛應用與生物熒光標記及成像研究。近期,尹梅貞教授研究團隊報道了一系列具有光熱性能優良的萊啉材料,應用于癌癥的光聲成像及光熱治療中(發表于Nat. Commun. 2019, 10, 767; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 1638-1642; ACS Nano 2017, 11, 3797-3805 ),拓展的其應用領域。對于進一步開發安全、高效的萊啉診療材料,需要解決的關鍵科學問題包括:1)如何設計萊啉染料的化學結構?2)如何有效調控其化學、光學、物理性能?

圖2. 萊啉系列染料的分子結構與修飾位點。

  該綜述從萊啉化學角度出發,系統的總結了分子取代基類型及共軛長度對其光物理、光化學性能的影響。例如,吸電子基團取代可以使萊啉的光譜紅移,有利于生物成像。用重原子或金屬修飾萊啉會增加其光動力性能,而延長共軛可以使分子的吸收紅移且光熱性能加強;诓煌阅艿娜R啉染料南方彩票|手机app下载,該綜述總結了其熒光成像、光聲成像和癌癥化療、光動力治療及光熱治療(圖3)等應用,并展望了萊啉染料在生物醫學應用領域的未來發展方向。

圖3. 水溶性光熱萊啉大分子用于腫瘤光聲成像及光熱治療。

  該論文通訊作者為尹梅貞教授,冀辰東博士程文玉博士為共同第一作者南方彩票|手机app下载。本研究工作得到了國家自然科學基金委、軟物質科學與工程高精尖創新中心南方彩票|手机app下载、中組部“萬人計劃”及北京化工大學“雙一流學科”項目的資助。

  文章信息:

  Chendong Ji, Wenyu Cheng, Qipeng Yuan, Klaus Müllen, Meizhen Yin*, From Dyestuff Chemistry to Cancer Theranostics: The Rise of Rylenecarboximides, Acc. Chem. Res. 2019, DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00221.

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00221

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