分子双锁策略构建环状π共轭BODIPY衍生物实现高效稳定的近红外光热治疗

针对传统光热剂(PTT)存在的吸收波长短、稳定性差等问题，陕西科技大学团队创新性地采用分子双锁策略构建了环状π共轭BODIPY衍生物Ph-BDP-R和An-BDP-R。通过X射线晶体学证实结构可行性，实验证明其具有弱系间窜越(ISC)、低单线态氧(1O2)量子产率(15.2%/11.3%)和高光热转换效率(42.1%)的特性，所制备的An-BDP-R-NPs展现出优异的光热稳定性和肿瘤杀伤效果，为开发高性能近红外光热剂提供了新思路。

　　

癌症作为全球主要致死疾病，传统治疗手段存在创伤大、易复发等缺陷。光热治疗(PTT)因其微创、时空选择性高等优势成为研究热点，但其核心瓶颈在于缺乏兼具长波长吸收和高稳定性的光热剂。尽管BODIPY类化合物因结构可调性强备受关注，但现有衍生物仍面临结构复杂、光热稳定性不足等问题。陕西科技大学资源与生物材料工程学院的研究团队创新性地提出分子双锁策略，通过构建环状π共轭BODIPY衍生物攻克这一难题，相关成果发表在《Dyes and Pigments》。

研究采用核磁共振、X射线单晶衍射等结构表征技术，结合理论计算和瞬态吸收光谱等光物理分析手段，系统评估了Ph-BDP-R和An-BDP-R的光热性能。通过纳米沉淀法制备的An-BDP-R-NPs，采用CCK-8法进行细胞毒性测试，并建立体外肿瘤模型验证光热疗效。

【结果与讨论】部分揭示：1）晶体结构证实分子双锁策略成功构建了刚性环状π体系；2）0.055 cm^-1的低自旋轨道耦合(SOC)常数和3.68 ns的三重态寿命表明弱ISC特性；3）12.6%的荧光量子产率说明辐射跃迁(RT)过程受限；4）42.1%的光热转换效率证实强非辐射跃迁(NRT)优势；5）An-BDP-R-NPs在808 nm激光照射下展现显著肿瘤细胞杀伤效果。

【结论】部分强调：该研究首次将分子双锁策略应用于BODIPY衍生物构建，创制的环状π共轭体系不仅解决了传统光热剂结构不稳定的难题，更通过精准调控ISC/RT/NRT过程实现高效光热转换。特别值得注意的是，An-BDP-R的晶体结构解析为类似化合物的设计提供了模板，而42.1%的转换效率达到国际先进水平。这项工作为开发新一代近红外光热剂建立了普适性方法，对推动PTT临床转化具有重要指导价值。