Advanced Functional Materials:具有类似聚集诱导发光染料旋转分子轮结构的高效光热有机小分子

对于恶性易扩散肿瘤,光热治疗相对于传统的外科手术、化疗和光动力治疗有一些优势,比如能够通过热辐射一定程度的缓解化疗和光动力治疗中药物扩散不均的问题,也可以杀伤向内部正常组织渗透的肿瘤细胞。相对于传统无机光热纳米药物,有机小分子药物结构确定且生物相容性好。针对当前有机光热分子的光热稳定性不足、光热转化效率低、吸光系数小等弱点,如何设计结构简单,性能优异且能克服穿透有机光热分子的弱点的新型有机光热分子,有重大意义。

新加坡国立大学化学与分子工程学院刘斌课题组应用聚集诱导发光染料旋转分子轮结构和强电子-受体共平面结构,制备了新型高效光热有机小分子TA1,并对它的特性进行了详细的阐述。作者将具有诱导发光染料的苯环结构改造为噻吩结构,合成新分子, 使其显著提高分子的共平面性能,共轭长度,红移吸收波长,并提高吸光系数和光热性能。同时遗传聚集诱导发光染料旋转分子轮结构,使分子在固态下能够有效通过热辐射消耗光能,將其转变成热能。测试表明,TA1纳米颗粒具有强吸光系数((22.4 L g−1 cm−1)和高光热转化效率(84.8%)、和很好的光热稳定性和生物相容性,能够荧光显影皮下乳腺癌位置,杀伤和抑制恶性乳腺癌的增长和转移。所以,聚集诱导发光染料旋转分子轮结构和强电子-受体共平面结构的有机光热小分子体系还有很大的潜力有待挖掘。

此项研究将会为有机光热小分子设计提供新的思路,加快光热纳米药物临床转化的可能性。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.201907093)上。