电子泵式近红外发光铱(III)配合物：突破缺氧限制的I/II型协同光动力治疗新策略

为解决肿瘤缺氧微环境导致传统II型光动力治疗(PDT)疗效受限的难题，研究人员设计了一系列具有电子泵机制的新型铱(III)配合物(Ir1-Ir4)。通过配体协同策略，该系列配合物在可见光激发下可高效产生氧自由基(ROS)和单线态氧(1 O2 )，实现缺氧耐受的I/II型协同PDT，同时兼具近红外发光特性，为临床可视化治疗提供了新思路。

　　

在肿瘤治疗领域，光动力治疗(PDT)因其非侵入性和精准靶向性备受关注。然而，实体瘤普遍存在的缺氧微环境严重制约了传统II型PDT的疗效——该机制依赖氧气生成细胞毒性的单线态氧(¹
O₂
)。虽然I型PDT通过产生氧自由基(ROS)可缓解缺氧限制，但现有光敏剂存在效率低、生物相容性差、缺乏治疗监测手段等瓶颈。针对这一系列挑战，来自江西的研究团队在《Journal of Organometallic Chemistry》发表创新成果，通过分子工程策略设计出兼具治疗与示踪功能的电子泵式铱(III)配合物。

研究团队采用紫外可见光谱(UV-Vis)、电化学测试、瞬态吸收光谱等技术表征材料特性，通过电子顺磁共振(EPR)检测ROS产生，并运用细胞实验和小鼠模型验证体内外疗效。

【设计、合成与表征】
通过选择四种大π共轭环金属化C^N配体(Dpq, Dbq, Bys, Byp)与缺电子N^N配体TAP组合，构建了Ir1-Ir4四个配合物。光谱分析显示，这些配合物在500-600 nm可见光区有强吸收，发射波长>650 nm，量子效率最高达15.3%。电化学测试证实其具有优异的电子转移能力。

【作用机制】
区别于传统光敏剂，该系列配合物在光照下呈现"电子泵"特性：富电子C^N配体持续向TAP配体输送电子，后者将电子转移至生物底物形成自由基，同时体系从还原性物质(如NADH)获取电子补充，形成循环催化。EPR实验证实其可同时产生超氧自由基(•O₂
^-
)和羟基自由基(•OH)。

【治疗效果】
体外实验显示，配合物在缺氧条件下仍保持>80%的PDT效率，光毒性指数达200-300，且无暗毒性。小鼠模型证实其能显著抑制肿瘤生长，近红外发光特性实现了治疗过程可视化。

该研究创新性地通过配体协同设计，将电子转移机制与金属配合物光物理特性有机结合。所开发的铱(III)配合物不仅突破了缺氧对PDT的限制，其"诊疗一体化"特性更为临床转化提供了新范式。这项工作为开发下一代智能光敏剂建立了普适性设计原则，同时为理解金属配合物的激发态调控机制提供了重要参考。