【JACS】这个分子上有两个自由基，不仅能稳定存在，而且还在近红外二区发射荧光信号，更能实现血管肿瘤成像及光热治疗

总结

本研究成功合成了两种高度稳定的近红外II（NIR-II）发光双自由基（diradicaloids），用于癌症光热治疗（phototheranostics），通过调控受体平面化、共轭延伸以及电子供体旋转策略，显著提高了 NIR-II 光照穿透深度和稳定性，为癌症治疗提供了新的治疗方法和诊断工具。

摘要

在本研究中，研究者们通过合成两种具有高稳定性 NIR-II 发光双自由基的新型分子（2PhNVDPP 和 PhNVDPP），这两种分子采用了受体平面化、共轭体延伸和电子给体基团旋转的策略来优化其光物性。这些分子在 NIR-II 区域展现出异常的发光特性，其最大吸收峰分别为 720 nm 和 677 nm，并且能够形成水溶性纳米粒子（NPs），用于生物医学成像和治疗。其中，2PhNVDPP NPs 显示出优异的光热转换效率（53%）和光/热稳定性，以及显著的 NIR-II 发光性能，能够实现高分辨率的生物成像。通过对单晶结构的分析，研究者们发现高度平面的共轭以及基团的空间位阻对于提高分子的双自由基特性和光稳定性至关重要。此外，2PhNVDPP NPs 在体内实现了高对比度的血管和肿瘤成像，并且在小鼠模型中展现了有效的 NIR-II 成像引导的光热治疗癌症的潜力。这一发现为开发新的 NIR-II 双自由基光照治疗代理剂提供了指导，并推动了高精度癌症诊断和治疗的研究进展。

观点

双自由基的设计与稳定性：

通过受体平面化和共轭体延伸，以及电子丰富基团的旋转，可以显著提高双自由基分子的 NIR-II 发光稳定性。这种设计策略不仅增强了分子的芳香系统平面化，还减少了自旋-轨道耦合，从而提高了双自由基的稳定性和发光性能。

单晶结构分析：

单晶结构分析揭示了分子设计对于双自由基特性和光稳定性的重要性，提供了分子设计和光物性优化的指导。

光热转换效率：

2PhNVDPP NPs 展现了高达 53% 的光热转换效率，这一效率远超过 PhNVDPP NPs，表明其在光热治疗中的巨大潜力。

生物成像应用：

2PhNVDPP NPs 的 NIR-II 发光性能使其成为一种理想的生物成像代理剂，能够在体内实现高对比度和高分辨率的血管和肿瘤成像。

抗癌治疗效果：

在小鼠模型中，2PhNVDPP NPs 显示了有效的 NIR-II 成像引导的光热治疗癌症的效果，能够有效抑制肿瘤生长，且没有显著的毒性反应。

参考文献

Feng, L.; Tuo, Y.; Wu, Z.; Zhang, W.; Li, C.; Yang, B.; Liu, L.; Gong, J.; Jiang, G.; Hu, W.; Tang, B. Z.; Wu, L.; Wang, J. Highly Stable Near-Infrared II Luminescent Diradicaloids for Cancer Phototheranostics. J. Am. Chem. Soc. 2024, jacs.4c11549. https://doi.org/10.1021/jacs.4c11549.