张希、徐江飞：自降解的超分子光敏剂-高效安全的光动力学治疗新策略

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光动力疗法具有创伤小、适用性好、毒副作用低等特点，在疾病治疗尤其是癌症治疗领域有着广阔的应用前景。光敏剂在特定波长的光辐照下，敏化氧气产生具有生物毒性的活性氧物种，能够杀灭癌细胞。然而，在接受光动力学治疗后，体内残留的光敏剂往往需要较长时间才能完全代谢。残留的光敏剂一旦暴露在光照下仍会表现出光毒性，从而对组织造成不同程度的损伤。如何在实施光动力学治疗后使光敏剂及时失效，从而避免光敏剂残留带来的安全性问题，一直是光动力学疗法需要解决的问题之一。
       近日，清华大学化学系张希教授、徐江飞副研究员及其团队利用超分子策略调节光敏剂的活性，构筑了具有自降解性质的超分子光敏剂，为实现高效安全的光动力学治疗提供了新策略。他们通过主客体相互作用调节光敏剂的光物理和光化学性质，在提升光敏剂敏化氧气产生活性氧物种效率的同时，也加速了光敏剂自身的氧化降解速率。在实施光动力学治疗时，超分子光敏剂敏化产生的活性氧物种快速累积并引发细胞凋亡，同时光敏剂自身被氧化而不断消耗，治疗完成后光敏剂完全降解为不具有光活性的低毒物质。

       研究人员通过阳离子型氟硼吡咯光敏剂（BDP2IPh）与大环分子葫芦[7]脲（CB[7]）的主客体组装，构筑了超分子光敏剂BDP2IPh-CB[7]。研究表明，超分子光敏剂具有更长的三线态寿命，因而提升了其敏化氧气产生活性氧物种的效率；同时，CB[7]的引入降低了光敏剂分子的氧化还原电位，使其更容易被氧化，加速了光照下光敏剂分子的氧化降解速率；此外，CB[7]能够有效屏蔽光敏剂分子的正电荷和疏水端，从而降低了光敏剂的暗毒性。细胞实验表明，超分子光敏剂对细胞的暗毒性显著降低，而光照下的光动力学治疗效果则保持高效；更重要的是，当光动力学治疗完成后，超分子光敏剂被及时降解，即使再次光照也不再表现出细胞毒性，从而避免了光敏剂残留可能引起的副作用。
       这一策略有望用于其它类型的商用或合成光敏剂，进而构筑一类高效低毒无残留的超分子光敏剂，为解决光敏剂残留的安全性问题、实现高效安全的光动力学治疗提供新的策略。相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.并被选为VIP文章。
       论文信息：Self‐Degradable Supramolecular Photosensitizer with High Photodynamic Therapeutic Efficiency and Improved Safety
       Bin Yuan, Han Wu, Hua Wang, Bohan Tang, Jiang-Fei Xu, Xi Zhang
       Angewandte Chemie International Edition
       DOI: 10.1002/anie.202012477


       文章来源：清华大学
       张希，吉林大学校长，清华大学教授。1965年12月出生于辽宁本溪，籍贯湖南长沙，1987年3月加入中国共产党，1992年12月参加工作，理学博士，高分子化学家，中国科学院院士，清华大学化学系教授、博士生导师  ，第八届国家自然科学基金委员会副主任   ，高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）奖励委员会副主任 ，现任吉林大学党委副书记、校长（副部长级）。
      徐江飞，清华大学化学系副教授，1988年1月出生。2009年本科毕业于北京师范大学，2014年中科院理化技术研究所博士毕业，2016年清华大学化学系博士后工作结束后，继续在清华大学开展科研工作。他围绕超分子聚合物的可控组装、材料制备以及功能调控开展了系列研究。发展了刚性二苯乙烯光响应基元，为光控超分子聚合开辟了新的途径；建立了超分子界面聚合新方法，为超分子材料的可控制备提供了新的契机；发现了选择性抗菌超分子体系，为缓解细菌的耐药性提供了新的思路。这些研究成果受到了国内外同行的广泛关注和高度评价，开拓了功能超分子材料的新方向。至今已在Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Sci. 等期刊发表论文40余篇，研究成果被Nature，Angew. Chem. Int. Ed.等多家期刊撰文报道评述。