BODIPY類光敏劑的設計合成及光動力活性研究.pdf

1、光動力治療（Photodynamic therapy,PDT）是一種用于治療腫瘤和非惡性病變的新興臨床治療方式。在特定波長光的照射下，靶向腫瘤部位的光敏劑與組織中的氧分子（3O2）發(fā)生反應，產(chǎn)生活性氧物質(zhì)（ROS），進而氧化腫瘤細胞，實現(xiàn)殺傷腫瘤細胞的作用。光動力治療是一種極具潛力的腫瘤治療技術，通過光敏劑的腫瘤靶向定位以及對腫瘤部位選擇性的照射，極大地降低了全身系統(tǒng)毒性。光熱治療(Photothermal therapy，P TT)是

2、利用光熱轉(zhuǎn)換效應在腫瘤局部產(chǎn)生大量熱，使腫瘤局部溫度升高并達到生物溫度閾值（42oC以上），實現(xiàn)殺傷腫瘤細胞的作用。由于光敏劑在光動力治療過程中不斷消耗腫瘤細胞中的氧氣，導致腫瘤乏氧加劇，極大地限制了光動力治療。而光熱治療可以彌補光動力治療對氧的依賴性，因此光熱治療協(xié)同光動力治療將極大改善治療效果。在光動力治療過程中光敏劑起著至關重要的作用。氟硼二吡咯（BO DIP Y）類光敏劑因其具有高摩爾消光系數(shù)、高的單線態(tài)氧產(chǎn)率、抗光漂白性以及高

3、的光-暗毒性比等優(yōu)點已成為近年來光治療領域的研究熱點。本文以BODIPY為母核，通過對苯乙烯端取代基的修飾，實現(xiàn)了對分子堿性的調(diào)控，并系統(tǒng)研究其在腫瘤細胞內(nèi)的光動力活性、光熱效應和亞細胞器定位情況。此外，本論文還設計合成了具有不同共軛體系的聚合物光敏劑poly-BODIPY，比較了此類化合物的光物理化學性質(zhì)，包括吸收光譜、熒光光譜、單線態(tài)氧產(chǎn)生能力和光熱效應。
　　本研究分為三個部分：第一章：闡述了光敏劑的作用機制及研究進展，以及

4、不同種類光敏劑在光動力治療和光熱治療方面的應用。還描述了細胞器靶向的研究現(xiàn)狀，并在此基礎上闡明了本論文的立題依據(jù)及研究內(nèi)容。第二章：設計合成了細胞器靶向性 BODIPY類光敏劑。通過在苯乙烯端修飾不同的取代基，包括三種堿性基團和不含堿性基團的 H，合成出四種不同的小分子BODIPY類光敏劑。通過測定光物理化學性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)堿性基團的引入明顯提高了BO DIP Y類光敏劑的單線態(tài)氧產(chǎn)生能力。通過細胞攝取、細胞毒性、亞細胞共定位等體外細胞學評價

5、，發(fā)現(xiàn)堿性基團的引入提高了 BO DIP Y類光敏劑被腫瘤細胞攝取的能力、光動力活性、光熱效應和溶酶體共定位率，從而提高了光敏劑的光毒性。第三章：通過sonogashira偶合反應設計合成了兩種聚合物光敏劑poly-BODIPY，其中poly-BODIPY1由碘代BODIPY母核1’合成得到，poly-BODIPY2由碘代苯乙烯基BODIPY母核2’合成得到。研究結(jié)果表明兩種poly-BODIPY最大吸收波長和熒光最大發(fā)射波長都發(fā)生顯著