隨著生物化學(xué)領(lǐng)域科技的不斷發(fā)展,如何更好的治療癌癥成為科研工作者們所關(guān)心的問(wèn)題。光既可作為觸發(fā)誘導(dǎo)手段釋放藥物等活性物質(zhì),用于治療等方面的應(yīng)用,也可以作為治療方式,其中光動(dòng)力治療方案自被提出以來(lái),由于其相比于傳統(tǒng)的腫瘤治療手段具有顯著的優(yōu)勢(shì),例如通過(guò)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),能夠?qū)⒐饷舨牧习邢蚰[瘤組織,或者通過(guò)光照時(shí)長(zhǎng)來(lái)控制治療的進(jìn)度等,故而受到人們廣泛的關(guān)注。但是光動(dòng)力療法對(duì)氧氣的依賴度極高,而腫瘤內(nèi)部乏氧的環(huán)境會(huì)大大限制其治療的效果,同時(shí)大多數(shù)腫瘤都生存在生物體內(nèi)部,所以光療時(shí)對(duì)于光源的穿透深度有較高的要求。因此如何利用腫瘤內(nèi)部的乏氧環(huán)境,在進(jìn)行光動(dòng)力治療的同時(shí)也能夠提升治療效果成為亟需解決的問(wèn)題。而如何在不影響生物體正常生理功能的條件下,敏化材料能夠準(zhǔn)確靶向目標(biāo),同時(shí)可以被近紅外光源激發(fā),也是腫瘤治療過(guò)程中所需要解決的問(wèn)題。對(duì)于以上問(wèn)題開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）對(duì)于傳統(tǒng)光動(dòng)力治療過(guò)程中的乏氧問(wèn)題,大多數(shù)分子改良方案都是設(shè)計(jì)攜帶氧氣或能夠內(nèi)部釋放氧氣的基團(tuán),從而提高治療效果。但是這無(wú)法從根本上解決乏氧的問(wèn)題,我們通過(guò)設(shè)計(jì)并合成Ru（bpy）3和DNCP衍生物（DNCP-F,DNCP-Me... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）溶液中配合物結(jié)構(gòu)變化;（b）紫外吸收光譜變化；（c）交替進(jìn)行暗/光照射實(shí)驗(yàn)[49]

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論4圖1.2（a）溶液中配合物結(jié)構(gòu)變化;（b）紫外吸收光譜變化；（c）交替進(jìn)行暗/光照射實(shí)驗(yàn)[49]（2）I型和II型光誘導(dǎo)過(guò)程對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷的機(jī)制超氧陰離子和單線態(tài)氧都可以與生物分子發(fā)生反應(yīng)，例如會(huì)破壞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等生物分子，因此具有細(xì)胞毒性[45]。然而I型光誘導(dǎo)過(guò)程中產(chǎn)生的超氧陰離子不會(huì)直接對(duì)生物分子造成損傷，而是會(huì)與氫離子反應(yīng)生成過(guò)氧化氫，如圖1.3所示，過(guò)氧化氫會(huì)在二價(jià)鐵離子的催化下發(fā)生Fenton反應(yīng)從而生成羥基自由基，此外，超氧陰離子會(huì)與過(guò)氧化氫通過(guò)Harber-Weiss反應(yīng)也會(huì)形成羥基自由基[50]。羥基自由基非常的活潑，容易與生物大分子上的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，會(huì)引發(fā)鏈反應(yīng)發(fā)生，例如羥基自由基會(huì)與脂肪酸發(fā)生反應(yīng)，會(huì)引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷[43,50]。大多數(shù)光敏劑是通過(guò)II型光誘導(dǎo)過(guò)程產(chǎn)生細(xì)胞毒性，其產(chǎn)生的單線態(tài)氧可以導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化，并使細(xì)胞膜破裂。單線態(tài)氧也可以與氨基酸發(fā)生反應(yīng)，從而損傷蛋白質(zhì)[43]。單線態(tài)氧具有非常高的反應(yīng)活性，它的壽命大約為40ns，作用半徑約為20nm[51,52]。由于單線態(tài)氧的作用半徑較小，且可以通過(guò)光照來(lái)調(diào)控，所以光動(dòng)力治療具有特異性和可控性[43]。圖1.3Ⅰ型光誘導(dǎo)過(guò)程中的反應(yīng)[50]（3）光誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的三種機(jī)制目前，光誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的途徑主要有三種：細(xì)胞壞死、凋亡和自噬[53]。光動(dòng)力治療可以

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論8圖1.6一氧化碳和一氧化碳釋放分子在生物體內(nèi)的潛在作用機(jī)理[31](HIF1α：缺氧誘導(dǎo)因-1α；IL10：白介素-10；iNOS：誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶；PPARγ：過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ；ROS：活性氧；TNF：腫瘤壞死因子)（1）一氧化碳內(nèi)源性的產(chǎn)生及主要作用1968年，Tenhunen和Schmidt發(fā)現(xiàn)了血紅素加氧酶（HemeOxygenase，HO）的主要功能是催化血紅素分解，通過(guò)分解反應(yīng)從而產(chǎn)生內(nèi)源性一氧化碳，內(nèi)源性產(chǎn)生的一氧化碳對(duì)生物體維持正常生理功能有很重要的影響[95]。血紅素加氧酶被激活的主要因素及途徑如圖1.7所示，通過(guò)一系列的聯(lián)級(jí)反應(yīng)最終激活血紅素加氧酶，其中重金屬元素、細(xì)胞內(nèi)活性氧的增加和細(xì)胞因子等因素都會(huì)誘導(dǎo)激活血紅素加氧酶[96]。血紅素加氧酶主要存在于哺乳動(dòng)物的細(xì)胞中，并且分為氧應(yīng)激誘導(dǎo)型（HO1）和組合型（HO2）兩種，其中氧應(yīng)激誘導(dǎo)型的血紅素加氧酶在所有的細(xì)胞中均可發(fā)揮誘導(dǎo)作用，擔(dān)當(dāng)著促進(jìn)一氧化碳的產(chǎn)生等重要角色，而組合型血紅素加氧酶主要在脈管系統(tǒng)和睪丸中表達(dá)，很少在其他場(chǎng)所發(fā)揮效應(yīng)[97]。如圖1.8所示，兩種類型的血紅素加氧酶均參與血紅素轉(zhuǎn)化為膽綠素的過(guò)程，并且控制其反應(yīng)速率，同時(shí)四吡咯環(huán)中的鐵離子和一氧化碳會(huì)被釋放出來(lái)，然后膽綠素迅速被膽綠素還原酶轉(zhuǎn)換為膽紅素，進(jìn)一步的與鐵離子合成鐵蛋白，血紅素加氧酶在其中擔(dān)當(dāng)著重要的催化作用[31]。釋放出的一氧化碳對(duì)包含鐵離子的靶標(biāo)具有很強(qiáng)的親和力和擴(kuò)散率，并會(huì)與細(xì)胞中和血液中的血紅蛋白相結(jié)合，最終通過(guò)肺部呼吸排出一氧化碳。普遍觀點(diǎn)都認(rèn)為一氧化碳是一種有毒氣體，特別對(duì)于依靠氧氣運(yùn)輸和線粒體呼吸的哺乳動(dòng)物會(huì)造成難以恢復(fù)的傷害，但是內(nèi)源性一氧化碳在生物體內(nèi)有著非常重要的生理作用，同?


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