以未配對(duì)電子為主要特征的開(kāi)殼自由基材料具有獨(dú)特的光電特性，其在材料科學(xué)領(lǐng)域也取得了革命性的突破。然而，利用有機(jī)自由基進(jìn)行光動(dòng)力療法（PDT）的研究目前仍非常有限。有鑒于此，南方科技大學(xué)田雷蕾教授開(kāi)發(fā)法了兩種光敏劑類(lèi)似物。
本文要點(diǎn)：
（1）具有擴(kuò)展的π共軛結(jié)構(gòu)的4AM-OS能夠表現(xiàn)出開(kāi)殼自由基特性，與封閉殼的2AM-CS相比，其具有更強(qiáng)的I型光動(dòng)力活性。4AM-OS呈現(xiàn)出熱力學(xué)可及的三重態(tài)特性，導(dǎo)致更多的未配對(duì)電子在較高溫度下沿π-共軛主鏈離域。相應(yīng)地，4AM-OS的溫度依賴性光動(dòng)力活性也證實(shí)了它與開(kāi)殼電子結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。由于開(kāi)殼4AM-OS中的未成對(duì)電子離域程度更高，并且可產(chǎn)生額外的電子能態(tài)，因此能夠增強(qiáng)光誘導(dǎo)的電荷轉(zhuǎn)移，以促進(jìn)I型光動(dòng)力反應(yīng)。
（2）這一發(fā)現(xiàn)有望能夠解決近紅外（NIR）光敏劑（如4AM-OS）面臨的挑戰(zhàn)：盡管具有較好的組織穿透深度，但由于NIR光提供的能量有限，因此這些光敏劑所產(chǎn)生的PDT療效往往較低。綜上所述，闡明有機(jī)自由基在光動(dòng)力反應(yīng)中的有益作用能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)高性能近紅外光敏劑和提高PDT治療深部病變的療效提供新的見(jiàn)解和啟發(fā)。
Heng Li. et al. The Role of Open-Shell Organic Radical in Enhancing Anti-Tumor Photocatalysis Reaction of NIR Light-Activated Photosensitizer. Angewandte Chemie International Edition. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423023
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202423023
