光动力诊疗用单萜类BODIPY偶联物的创新设计：光谱特性、光稳定性与抗真菌活性研究

为解决病原体光动力灭活(PDI)领域对高效诊疗一体化探针的需求，俄罗斯科学家团队创新性地设计合成了一系列单萜类(含(+)-桃金娘醇及硫代萜)与二碘化BODIPY的偶联物。研究通过系统比较酯基结构、碘取代及溶剂环境对光谱特性、单线态氧(1O2)生成效率的影响，发现二碘化偶联物兼具优异的光稳定性、膜靶向性和抗白色念珠菌(Candida albicans)活性，为开发不诱发耐药性的新型抗真菌诊疗剂提供了重要理论依据。

　　

随着抗生素耐药性问题日益严峻，光动力灭活(PDI)技术因其不易诱发微生物耐药的特点成为研究热点。然而现有光敏剂(PS)存在对革兰阴性菌穿透力不足、缺氧环境下活性受限等问题。更棘手的是，白色念珠菌等致病真菌形成的生物膜会进一步降低传统药物的疗效。为此，俄罗斯科学院的研究团队另辟蹊径，将具有优异光物理特性的二碘化BODIPY荧光团与天然来源的单萜类化合物"联姻"，创造出兼具诊断与治疗功能的"双料武器"，相关成果发表在光化学领域权威期刊《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》上。

研究团队主要运用核磁共振(¹H/¹³C NMR)表征化合物结构，通过紫外-可见光谱和荧光光谱分析光物理性质，采用电子顺磁共振(EPR)检测单线态氧生成效率，并借助激光共聚焦显微镜观察化合物在白色念珠菌细胞内的定位情况。

光谱特性
研究发现非卤化BODIPY-甲醇偶联物(化合物1)在环己烷中荧光量子产率高达0.85，而二碘化(+)-桃金娘醇偶联物(化合物6)的单线态氧生成效率提升3.6倍。这种"卤素重原子效应"使化合物6的系间窜越速率显著加快，为后续光动力治疗奠定基础。

光稳定性
在模拟生理条件下，硫代萜偶联物(化合物5)经60分钟光照仍保留91%吸光度，其降解半衰期比传统光敏剂亚甲基蓝延长7倍。这种非凡的光稳定性源于BODIPY核心的甲基保护作用和萜烯基团的自由基捕获能力。

抗真菌机制
激光共聚焦成像显示，二碘化偶联物能特异性富集在白色念珠菌细胞膜的麦角固醇富集区，光照后引发脂质过氧化反应。特别值得注意的是，化合物5可使真菌生物膜代谢活性降低82%，且对哺乳动物细胞毒性低于临床常用抗真菌药两性霉素B。

这项研究开创性地将"卤素重原子效应"与"天然产物结构修饰"策略相结合，不仅证实二碘化BODIPY-单萜偶联物能同时实现病原体荧光示踪和精准灭活，更揭示了其通过破坏真菌细胞膜麦角固醇合成通路发挥作用的分子机制。该成果为开发新一代抗耐药真菌诊疗剂提供了重要的分子设计模板，也为解决临床混合感染难题开辟了新思路。