近红外芳香钌配合物的光动力及光热活性研究文献综述

文献综述（或调研报告）：

光动力疗法（PDT）是一种用于治疗某些类型的癌症、细菌真菌和病毒感染以及皮肤疾病的一种新兴技术。自1981年国产光敏剂研制成功之后，北京同仁医院首次率先使用了国产光敏剂治疗皮肤癌。光动力疗法的使用分为两个阶段，分为给药和照光两个步骤。首先，将光敏剂（PS）局部或全身性地施用于患者，然后用特定波长的光照射治疗部位，通过肿瘤病灶局部的选择性光敏化作用，来靶向性的破坏肿瘤组织或其他目标靶组织。给予光照后，通过光敏剂介导和氧分子参与的电子转移反应，产生对肿瘤组织具有细胞毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS)，例如单线态氧，利用其强氧化作用破坏目标组织靶向细胞器（线粒体、溶酶体、细胞膜和细胞核等）的氧化损伤，造成细胞凋亡[2]。。

在诸多光敏剂种类中，芳香Ru（II）配合物具有较大的斯托克斯位移，这意味着激发和发射之间的产生的干扰很小。与卟啉类化合物相比，这类配合物通常具有较高的水溶性，且¹O₂的产生率更高的量子产率更高[1]。更重要的是，相比于卟啉衍生物芳香Ru（II）配合物通常能具有很高的化学和光化学稳定性。

近红外光热治疗(PTT)肿瘤是通过利用具有较高光热转换效率的材料，将其注入生物体内后，利用其靶向性将其聚集于肿瘤组织，在体外使用具有高穿透性的近红外光源照射，将光能转化为热能，利用局部高温杀死肿瘤细胞。近红外光具有对组织损伤小，穿透组织强度衰减弱的优点。利用近红外光可以实现可控的针对局部肿瘤照射，从而减少非照射部位正常组织的损伤。

DNA靶向作用

光敏剂的有效靶标是对细胞存活至关重要的细胞室（即线粒体，溶酶体，细胞膜和细胞核）。DNA的转录和复制对细胞增殖至关重要。许多肿瘤抑制药物就是通过靶向DNA发挥作用。由于癌细胞的分裂速度比健康细胞快得多，所以它们更容易受到DNA损伤的影响。目前研究已经表明DNA是光动力疗法中的有效靶标[3]。通过将核靶向肽与有机光敏剂连接可比未修饰的光敏剂产生的光毒性增加2000倍[1]，其可通过如造成DNA双链断裂和鸟嘌呤氧化等造成DNA的损伤。

光吸收性能的调整

芳香Ru（II）配合物的UV / Vis吸收特性，最低的能量吸收带通常是金属到配体的电荷转移（MLCT）产生的，波长通常位于400-500 nm范围内。大多数的Ru（II）多吡啶型光敏剂缺乏在生物光学窗（600-900nm）的显著吸收，因此具有较低的组织穿透深度。为了增加吸收波长，必须减小HOMO-LUMO之间的能级间隙。这可以通过增加中心Ru原子的电子云密度或者通过引入吸电子基团、以实现配体的pi;^*轨道能量降低。另一种有效的方法是引入能够同时吸收两个光子的发色团，可以实现光敏剂激发波长的大幅度红移且能够降低光敏剂的光损伤[1]。双光子光敏剂往往具有较长的激发波长（700-1000nm），较传统的但光子光动力治疗具有更深的穿透深度和更高的空间分辨率[5]。

Ru(Ⅱ)多吡啶配合物

近年来，由于Ru(Ⅱ)多吡啶配合物的诸多重要的生物学特性使得其成为几年来研究的热门之一，大多数Ru(Ⅱ)多吡啶配合物具有良好的反应活性和氧化还原性质，是抗肿瘤用药的潜在药物[6]。Ru(Ⅱ)多吡啶配合物一般分为两种，其一为钌与两个联吡啶分子配位，其二为钌与两个菲咯啉分子配位，后者由于pi;-pi;电子堆积和静电作用，菲咯啉分子容易插入DNA形成非共价相互作用而往往表现出更好的抗肿瘤活性。