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近几年来，恶性肿瘤的诊疗领域越来越受到人们的关注。准确探测活体内的肿瘤组织，并将其消灭，成为了该领域的研究目标。氟硼类荧光染料(BODIPY)因其易修饰等优点被广泛用于肿瘤诊断。同时，其独特的光学特性可通过光治疗等方式有效消灭肿瘤细胞。但是，目前大多数BODIPY分子波长达不到近红外区域，同时缺乏足够的水溶性与生物相容性，在生物体中难以得到良好地运用。
为解决上述问题，本论文设计并合成了6种新型BODIPY分子，并通过与DSPE-PEG2000-MAL-RGD(PC-RGD)自组装形成纳米粒子，用以提高其水溶性、生物相容性以及靶向性，并对其在光动力学、光热力学方面进行评价：
(1)以2,4-二甲基吡咯为原料合成氟硼二吡咯化合物核心骨架(BODIPY母核)，将3种经修饰的小分子原料与BODIPY母核进行Knoevenagel缩合反应，将供电基团引入到BODIPY的3,5位，得到6个荧光发射波长范围在近红外区的新型BODIPY分子结构，其最大荧光波长分别可达650、685、750、775、850nm。
(2)将两端分别连有磷脂与马来酰亚胺的聚乙二醇长链(DSPE-PEG2000-MAL)与带有巯基的靶向基团RGD连接形成两亲性化合物(PC-RGD)。PC-RGD与BODIPY自组装形成纳米粒子，使之具有靶向性，并改善BODIPY的水溶性和生物相容性。通过荧光、紫外、SEM、TEM等对其性质进行测试并对包覆效果进行对比，证明BODIPY被聚合物成功包覆；自组装后，纳米粒子粒径在100nm左右，形貌规整均一，可实现对细胞的荧光成像；通过细胞毒性实验证明所制备材料在实验浓度范围内具有较低的毒性；流式实验和共聚焦实验显示靶向基团RGD能明显增强材料的主动靶向性。
(3)对六种BODIPY-PC-RGD进行针对肿瘤细胞的光动力和光热治疗能力测试，效率分别为43%和25%，证实碘元素是提高光治疗效率的主要因素。
本课题通过实验证明了共轭程度对分子光学性能的影响，而碘元素的引入是提高光动力和光热治疗效率的主要原因。这为BODIPY及其衍生物应用于肿瘤诊疗一体化过程中提供了新思路。
为解决上述问题，本论文设计并合成了6种新型BODIPY分子，并通过与DSPE-PEG2000-MAL-RGD(PC-RGD)自组装形成纳米粒子，用以提高其水溶性、生物相容性以及靶向性，并对其在光动力学、光热力学方面进行评价：
(1)以2,4-二甲基吡咯为原料合成氟硼二吡咯化合物核心骨架(BODIPY母核)，将3种经修饰的小分子原料与BODIPY母核进行Knoevenagel缩合反应，将供电基团引入到BODIPY的3,5位，得到6个荧光发射波长范围在近红外区的新型BODIPY分子结构，其最大荧光波长分别可达650、685、750、775、850nm。
(2)将两端分别连有磷脂与马来酰亚胺的聚乙二醇长链(DSPE-PEG2000-MAL)与带有巯基的靶向基团RGD连接形成两亲性化合物(PC-RGD)。PC-RGD与BODIPY自组装形成纳米粒子，使之具有靶向性，并改善BODIPY的水溶性和生物相容性。通过荧光、紫外、SEM、TEM等对其性质进行测试并对包覆效果进行对比，证明BODIPY被聚合物成功包覆；自组装后，纳米粒子粒径在100nm左右，形貌规整均一，可实现对细胞的荧光成像；通过细胞毒性实验证明所制备材料在实验浓度范围内具有较低的毒性；流式实验和共聚焦实验显示靶向基团RGD能明显增强材料的主动靶向性。
(3)对六种BODIPY-PC-RGD进行针对肿瘤细胞的光动力和光热治疗能力测试，效率分别为43%和25%，证实碘元素是提高光治疗效率的主要因素。
本课题通过实验证明了共轭程度对分子光学性能的影响，而碘元素的引入是提高光动力和光热治疗效率的主要原因。这为BODIPY及其衍生物应用于肿瘤诊疗一体化过程中提供了新思路。