Molecular Design of Monochromophore-Based Bifunctional Photosensitizers for Simultaneous Ratiometric Oxygen Reporting and Photodynamic Cancer Therapy
作者:Zhen Zhang、Chao Shi、Xiang Xia、Jianjun Du、Jiangli Fan、Xiaojun Peng
DOI:10.1021/acs.analchem.1c02485
日期:2021.10.12
oxygen level when implementing photodynamic therapy (PDT) on malignant cancer has vital significance but remains challenging yet. Herein, by structurally manipulating a 2,4-dimethylpyrrole-engineered asymmetric BODIPY scaffold with different kinds, numbers, and positions of halogen atoms, we rationally designed several monochromophore-based bifunctional photosensitizers, named BDPs (BDP-I, BDP-II, and
在对恶性肿瘤实施光动力疗法 (PDT) 时监测肿瘤氧水平具有重要意义,但仍然具有挑战性。在此,通过对具有不同种类、数量和卤素原子位置的 2,4-二甲基吡咯工程不对称 BODIPY 支架进行结构操作,我们合理设计了几种基于单发色团的双功能光敏剂,命名为BDP(BDP-I、BDP-II和BDP-III ),具有自敏光氧化特性,可用于准确的氧气报告和光动力肿瘤消融。我们展示了不同的卤素调节方式允许BDP 的可用调整' 依赖于氧的比率荧光在光照射时开启,以及自敏光氧化前后的 II 型 PDT 效率。令人鼓舞的是,测量最有前途的BDP-II的特定比率信号能够直接观察活体 4T1 细胞和荷瘤小鼠模型中的初始氧浓度,为评估氧补充策略提供了一种替代方法。同时,BDP-II的“始终开启”PDT 效应通过细胞凋亡确保了有效的肿瘤消融。因此,我们的研究被认为对未来氧相关辅助策略的应用和用于癌症精准治疗的单分子多功能PDT药物的设计具有指导意义。