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利用光诱导还原脱卤反应发展钌(II)配合物类自由基机制光动力试剂
结题报告
批准号:
21773277
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
王雪松
学科分类:
B0306.光化学与光谱学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
李超、孙维泽、田纳、郭旭生、冯杨、戚爽
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中文摘要
光动力疗法对肿瘤细胞具有良好的选择性,但已临床应用和正在研究阶段的光动力试剂主要基于单重态氧机制(II型机制),由于该机制对细胞内的氧浓度高度依赖,难于有效光动力灭活乏氧肿瘤细胞。利用乏氧肿瘤细胞高谷胱甘肽浓度这一微环境特征,我们拟设计合成氯甲基/溴甲基修饰的钌(II)多吡啶配合物,借助由谷胱甘肽到激发态钌(II)配合物的光诱导电子转移作用,引发卤甲基基团的还原脱卤反应,利用反应过程中产生的活泼自由基对乏氧肿瘤细胞实施自由基机制(I型机制)的光动力灭活,为发展基于I型机制的新型光动力试剂提供新策略,为有效杀灭对传统放化疗具有高耐受性且易转移的乏氧肿瘤细胞提供新手段。
英文摘要
Photodynamic therapy (PDT) is a highly selective treatment modality against many types of tumors, however, the most PDT agents either in clinical use or under preclinical evaluation rely on singlet oxygen mechanism (Type II mechanism) and therefore cannot photo-inactivate hypoxic tumor cells effectively due to their high dependence on cellular O2. Taking advantage of the high concentration of glutathione (GSH) in hypoxic tumor cells, we will design and synthesize a series of chloromethyl/bromomethyl modified Ru(II) polypyridyl complexes. It is envisioned that active free radicals may be generated by way of reductive dehalogenation of the chloromethyl/bromomethyl groups upon photoinduced electron transfer from GSH to the complexes, and the free radicals may inactivate hypoxic tumor cells by free radical mechanism (Type I mechanism). We hope our studies may open a new avenue for the development of Type I mechanism-based PDT agents and provide a new strategy against hypoxic tumor cells which can be the most resistant to radiotherapy and chemotherapy and susceptible toward metastasis.
临床应用和处于临床前研究的光动力试剂主要凭借单重态氧的产生杀灭肿瘤细胞。该机制(II型机制)高度依赖细胞内的氧浓度,致使它们对乏氧肿瘤细胞的光动力活性低下。我们设计合成了一系列氯甲基基团修饰的钌(II)多吡啶配合物,它们可以定位在富含烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的线粒体中,借助由NADH到配合物的光诱导电子转移作用,氯甲基基团发生有效的还原脱卤反应,反应过程中产生具有高反应活性的碳自由基,进而导致线粒体损伤和肿瘤细胞凋亡。由于完全无需氧气的参与,这些钌配合物可以有效杀灭乏氧肿瘤细胞,是一类全新的I型机制的光动力试剂,在高耐药且易转移的乏氧肿瘤的治疗方面展现出应用潜力。此外,氯甲基基团修饰的钌(II)多吡啶配合物还可发生高效的光诱导水解反应,所释放的盐酸当量与氯甲基基团数目一致,可在较低浓度下实现大的pH降低,作为一类新型光酸试剂,在生命科学领域展现出发展前景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A Ru-anthraquinone dyad with triple functions of PACT, photoredox catalysis and PDT upon red light irradiation
红光照射下具有 PACT、光氧化还原催化和 PDT 三重功能的 Ru-蒽醌二元体
DOI:10.1039/d1dt01088c
发表时间:2021
期刊:Dalton Transactions
影响因子:4
作者:Zhang Chao;Guo Xusheng;Da Xuwen;Wang Zhanhua;Wang Xuesong;Zhou Qianxiong
通讯作者:Zhou Qianxiong
Smart use of "ping-pong" energy transfer to improve the two-photon photodynamic activity of an Ir(iii) complex
巧妙利用“乒乓”能量转移来提高 Ir(iii) 配合物的双光子光动力活性
DOI:10.1039/c9cc09763e
发表时间:2020
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Jin Zhihui;Qi Shuang;Guo Xusheng;Na Tian;Hou Yuanjun;Li Chao;Wang Xuesong;Zhou Qianxiong
通讯作者:Zhou Qianxiong
DOI:10.1039/d0ra01806f
发表时间:2020-06-29
期刊:RSC advances
影响因子:3.9
作者:
通讯作者:
A Ru(II)-Based Nanoassembly Exhibiting Theranostic PACT Activity in NIR Region
基于 Ru(II) 的纳米组件在近红外区域表现出治疗诊断 PACT 活性
DOI:10.1002/ppsc.202000045
发表时间:2020
期刊:Particle & Particle Systems Characterization
影响因子:2.7
作者:Wang Youchao;Tian Na;Sun Weize;Rena Boerhan;Guo Xusheng;Feng Yang;Li Chao;Wang Xuesong;Zhou Qianxiong
通讯作者:Zhou Qianxiong
The modification of a pyrene group makes a Ru(ii) complex versatile
芘基团的修饰使 Ru(ii) 配合物具有多种用途
DOI:10.1039/d0cc08400j
发表时间:2021
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Jin Zhihui;Qi Shuang;Guo Xusheng;Jian Yao;Hou Yuanjun;Li Chao;Wang Xuesong;Zhou Qianxiong
通讯作者:Zhou Qianxiong
BODIPY敏化Ru(II) arene光活化抗癌药物的研究
三芳基甲烷染料-葫芦[n]脲超分子体系光动力灭菌活性研究
pH响应有机/无机纳米复合单重态氧光敏体系的制备及其光动力活性研究
钌(II)多吡啶配合物-电子受体超分子光敏体系缺氧环境下的光动力活性研究
新型有机主体红光发射材料的制备
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