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光动力疗法是一种新型的疾病治疗手段,主要利用药物的光敏性能产生单线态氧以达到治疗的效果,现已广泛应用于多种疾病的治疗,如肿瘤、皮肤性疾病等。光动力治疗的关键是光敏剂。目前针对光敏剂的研究主要围绕卟啉、酞菁、氟硼吡咯以及金属配合物等几类经典结构进行,可供衍生的母核有限且合成较为困难,而有效的新结构光敏剂报道很少,因此研究开发新结构以及功能性的光敏剂意义重大。基于此,本论文的工作旨在两方面进行探索:一是新结构光敏剂的创制及光敏性能研究,用以拓宽光敏剂的研究范围;二是光敏诊疗一体化、选择性激活等功能光敏剂创制,期望能进一步提高光敏治疗的效果,同时为疾病的个性化给药提供有力的依据。 本研究主要内容包括:⑴苯并噻吨萘酰亚胺类诊疗一体化光敏剂的创制及应用研究:利用重原子效应对染料荧光性能的调控作用,同时考虑荧光强度和单线态氧量子产率两者之间的平衡,实现光敏诊疗一体化。本文将溴原子引入硫杂环并萘酰亚胺荧光团,设计合成了一类具有光敏活性的化合物,并研究其光谱和光敏性能。代表性化合物Ⅰ-1a在细胞和活体水平表现出有效的光致肿瘤细胞毒性和显著的光暗毒性差异,同时还具有良好的细胞成像和亚细胞定位能力,可作为诊疗一体化光敏剂,用于后续的研究。此外,对化合物Ⅰ-1a光敏作用机理研究表明,该化合物主要是利用活性氧激活线粒体相关凋亡通路达到诱导细胞凋亡的结果。⑵硫杂环并双萘酰亚胺类新型结构光敏剂的创制及性能研究:由双萘酰亚胺对称稠合的苝二酰亚胺类结构具有潜在的光敏活性,但其平面性强且可修饰位点少等不足影响了进一步的应用。本文结合苝二酰亚胺和苯并噻吨萘酰亚胺的结构特点,设计合成系列类似苝二酰亚胺的硫杂双萘酰亚胺化合物,同时在其酰亚胺位置引入不同取代基,改善其溶解性和作用效果。光谱性能研究表明,化合物Ⅱ-6a、Ⅱ-6b均具有较好的光吸收能力;光敏性能测试证实该类母核结构具有良好的单线态氧生成能力,具有作为新结构光敏剂的可能性。后续结构改造和应用研究正在进行中。⑶羰基-非那烯-2,3-二甲酰亚胺类激活型光敏剂的创制及性能研究:羰基-非那烯-2,3-二甲酰亚胺母核具有卓越的光学成像性能。通过在其结构上引入重原子溴,同时结合吗啉基团的溶酶体靶向和光诱导电子转移效应,设计合成两类具有光敏诊疗一体化效果的新型光敏剂结构。研究结果表明,化合物Ⅲ-5a具有潜在的溶酶体靶向和酸性条件选择性激活的特性;化合物Ⅲ-5b具有有效的光敏诊疗一体化效果,为功能型诊疗一体化光敏剂开发提供了新的思路。