近日,我院白锋教授团队报道了一种卟啉近红外光热试剂新策略。研究成果以《Self-Assembled Protonated Porphyrin Dimer Nanoparticles with an 83.7% Near-Infrared Photothermal Conversion Efficiency for Antitumor Therapy》为题,发表在材料领域国际知名期刊《Advanced Materials》上(DOI: 10.1002/adma.202511160)。
近红外光热治疗(NIR PTT)在肿瘤治疗中具有巨大的潜力,但开发高光热转换效率(PCE)的光热试剂(PTAs)仍然是一个重大挑战。白锋教授团队提出了一种“质子化操控分子自组装”策略,精确调节5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)中心吡咯氮的质子化,同时保留外围苯胺取代基上氮原子的孤对电子。所得的质子化二聚体促进了鞍形构象和类醌共振结构的形成,随后自组装成近红外纳米粒子(NIR NPs)。这些质子化二聚体增强了分子间的激子耦合,显著提高了卟啉自组装结构近红外区域的吸收能力和无辐射跃迁过程,使得PCE高达83.7%,显著超过多巴胺和传统卟啉衍生物等有机光热剂的光热转换效率。体外和体内研究表明,近红外纳米粒子能够有效消灭肿瘤细胞,同时表现出优异的生物相容性。本研究在超分子光敏剂的光谱调控同时实现了性能的显著优化,为芳香族含氮光热试剂功能分子的设计引入了创新方法。

图1. TAPP质子化操控分子自组装过程及其抗肿瘤机制示意图
论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202511160
河南大学纳米科学与材料工程学院为论文第一通讯单位,王静菡博士为论文第一作者,河南大学白锋教授、钟永副教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金、河南省高校科技创新人才支持计划、河南省高等学校重点科研项目计划、河南省科技研发计划联合基金(青年科学家)项目、“中原千人计划”中原科技创新领军人才计划、河南省高校科技创新团队支持计划和河南大学的大力支持。