《Dyes and Pigments》：A D–π–A flavylium near-infrared II photosensitizer for tumor bimodal phototheranostics
编辑推荐：
•我们开发了两种新型的D-π-Aflavilium近红外II光敏剂：T-FL-S和T-FL-X。•T-FL-S具有明亮的近红外II荧光特性、高效的活性氧（ROS）产生能力以及高光转换效率（PCE）。•T-FL-S能够同时产生I型和II型ROS以及光热能，从而实现高效的治疗效果，并
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我们开发了两种新型的D-π-Aflavilium近红外II光敏剂：T-FL-S和T-FL-X。
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T-FL-S具有明亮的近红外II荧光特性、高效的活性氧（ROS）产生能力以及高光转换效率（PCE）。
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T-FL-S能够同时产生I型和II型ROS以及光热能，从而实现高效的治疗效果，并具有良好的生物安全性。
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T-FL-S为基于双模成像引导的协同光动力疗法（PDT）/光热疗法（PTT）提供了多功能平台。
引言
目前，癌症的快速发展和高度复杂性已成为一个紧迫的全球性问题。光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）相较于传统治疗方法具有优势，包括最小化侵袭性以及高时空精度[1],[2],[3],[4],[5],[6]。PDT利用光敏剂通过氧依赖性（II型）或非氧依赖性（I型）途径生成活性氧（ROS）。值得注意的是，对于缺氧肿瘤，I型光敏剂更为适用[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13]。PTT可以产生局部热量，但可能上调热休克蛋白（HSPs），从而降低其治疗效果[14],[15]。有趣的是，PDT和PTT可以相互补充：PDT通过损伤HSPs来增强PTT的效果，而PTT则通过改善肿瘤氧合状况来提升PDT的效果[16],[17],[18]。近期，近红外II（NIR-II）荧光成像（FLI）引导的协同PDT和PTT已成为一种关键的非侵入性癌症诊疗模式[19],[20],[21],[22]。与可见光和近红外I（NIR-I）成像相比，NIR-II窗口（1000-1700 nm）具有更深的组织穿透能力、更少的光散射以及更低的光损伤[23],[24],[25],[26]。供体-受体（D-A）类型是构建近红外第二窗口荧光染料的有效策略之一，通过加强D-A相互作用，可以有效分离最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）[27]，从而调节它们的吸收和发射特性。例如，我们开发了两种基于茚的分子（JB-1和JB-2），其中茚作为受体，四苯乙烯（TPE）或三苯胺（TPA）作为供体，通过噻吩环连接[29]。Sletten研究表明，调节受体基团（如flavilium）的电子亲和力可以轻松调整吸收波长[30],[31],[32],[33]。同时，Ren提出了一种通过在外源性替换Flav7中的电子供体氨基来延长发射波长的方法[34]。然而，这些含有flavilium受体的NIR-II花青素染料主要应用于生物成像领域。为了扩大这些有前景的NIR-II染料的用途，我们旨在开发一种基于NIR-II荧光成像的光热诊疗剂。在本文中，我们设计并合成了一种 Hemicyanine 类光敏剂（PSs），即T-FL-S和T-FL-X。通过对分子受体的精确设计，选择了甲氧基取代的三苯胺作为高电子供体核心和高效旋转单元，并采用外源性取代的氨基flavilium作为电子受体。设计了两个富含电子的二噻吩杂环，同时作为电子供体单元和π桥，以增强分子内D-A相互作用，促进光谱红移并提高ROS生成能力[35]。这些特性使得这两种Hemicyanine PSs非常适合用于双模光热诊疗。实验结果证实T-FL-S能够实现基于NIR-II FLI、PTI、PDT和PTT的双模成像引导协同治疗（图1）。
章节片段
T-FL-S和T-FL-X的分子设计、表征及光物理性质
如方案S1和S2所示，T-FL-S和T-FL-X是通过醛缩合反应制备的。T-FL-S由5'-(4-(bis(4-methoxyphenyl)aminophenyl)-[2,2'-bithiophene]-5-carbaldehyde和7-(diethylamino)-2-(4-(dimethylamino)phenyl)-4-methylchromenylium perchlorate合成，而T-FL-X则由相同的醛和7-(diethylamino)-4-methyl-2-(4-(1,2,2-triphenylvinyl)phenyl)chromenylium perchlorate合成。这两种化合物均通过1H NMR和高分辨率质谱进行了表征
结论
本研究合理设计并简便合成了两种新型的D–π–Aflavilium近红外II光敏剂T-FL-S和T-FL-X。值得注意的是，T-FL-S在近红外区域具有长的发射波长，良好的ROS生成效率以及高光热转换效率。此外，T-FL-S
CRediT作者贡献声明
Jia Yang： 数据整理。Qian Zhang： 实验研究。Jian Shu： 监督、项目管理。Yuda Zhu： 文章撰写–审稿与编辑、可视化、方法学、数据分析。Xiang Hua Wu： 文章撰写–审稿与编辑、初稿撰写、监督、数据分析。Zhen Li： 验证、资源管理。Xuefei Huang： 方法学、数据分析、数据整理。Kunkun Tang： 实验研究、数据分析、数据整理。Jun Feng Zhang： 监督、项目管理、资金支持
? 作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（项目编号：22367024）、云南省“Jong Seung Kim”院士工作站（202605AF350048）、云南省科技计划重点项目（202501AS070061）、云南师范大学“Lianda”科技创新团队（二级）、四川省自然科学基金（项目编号：2024NSFSC0713）以及四川省科技计划（项目编号：2022YFS0633）的支持。
Jun Feng Zhang|Xuefei Huang|Kun Kun Tang|Shiyu Chen|Jia Yang|Qian Zhang|Xiang Hua Wu|Zhen Li|Jian Shu|Yuda Zhu
