癌症是影响人类健康的主要威胁,提高治疗效率和减少治疗副作用成为治疗癌症的迫切需求。光动力学疗法(PDT)由于具有非侵入性、安全性和高选择性等优点,因寻找更多而受到越来越多的研究人员关注。作为一种有效的癌症辅助治疗手段,PDT治疗癌症有利于提高癌症患者生活质量。在PDT过程中,光敏剂(PSs)经过光照后跃迁到最低激发单重态(S_1),通过系间交叉(ISC)迅速跃迁到具有较长寿命的激发三重态(T_1),与分子氧作用生成具有细胞毒性的活性氧(ROS)。然而传统光敏剂合成困难,分子结构不稳定,斯托克斯位移较小,水溶性差且具有暗毒性,这些缺点导致它们在PDT过程中不能有效的发挥抗肿瘤效果。在大共轭体系中引入重原子Se有利于自旋轨道耦合(SOC)介导的ISC,因而能有效提升PSs的T_1态产率,增加Rimmediate recallOS生成量,使PSs更好的发挥PDT效果。由于引入重原子硒的合成较为复杂,所以开发合成简单、ROS生成效率高的含硒有机小分子光敏剂具有重要意义。本文合成了三种新型电子推拉结构的有机小分子光敏剂BSN、NSN与PSN。BSN、NSN和PSN能产生活性氧(ROS),其中BSN、NSN的ROS生成能力强于PSN。BSN、NSN和PSN均能产生单线态氧(~1O_2),计算得出BSN、NSN和PSN的单线态氧量子产率(Φ_Δ)分别为0.089、0.086和0.13。其中BSN与PSN均具有产生羟基自由基(·OH)的能力,且BSN的·OH生成能力强于PSN。BSN、NSN和PSN在线粒体和溶酶体上累积,光照下诱导ROS生成,引起线粒体膜电位下降,诱发细胞凋亡。MTT实验表明BSN、NSN和PSN在正常细胞与癌细胞中暗毒性低,光毒性强。其中,BSN在癌细胞中的杀伤效果最佳,2μM的BSN在光照下使Hep G2细胞存活率下降至90%,表现出良好的PDT效果。为提升BSN的生物相容性和靶向能力,将BSN与DSPE-PEG_(2000)按1:1、1:2、1:3、1:4、1:5的质量比进行包裹,得到BSN@NP1、BSN@NP2、BSN@NP3、BSN@NP4和BSN@NP5。扫描电子显微镜(SEM)显示不同比例合成的纳米结构为棒状或不规则聚集体。以DPBF为指示剂计算得出BSN@NPs的Φ_Δ分别为0.25、0.23、0.46、0.41、0.36,包裹后的材料~1O_2生成效率明显提升。对比测试结果我们发现,按1:3质量比投料合成的纳米结构BSN@NP3分散均匀、结构稳定且~1O_2量子产率高。TMB显色实验表明其能够在肿瘤微酸性环境下光照诱导产生·OH,实验结果表明BSN@NP3可作为优良的光敏剂,兼具I型和II型光敏剂性能。分别在正常细胞与癌细胞中孵育后发现BSN@NP3能在癌细胞累积。BSN@NP3能定位到癌细胞的线粒体,光照下产生的ROS诱发细胞凋亡,引起线粒体损伤。加入30μM的BSN@NP3后光照,正常细胞存活率为90%,癌细胞存活率低至10%,实验表明,BSN@NP3能有效提升BSN对www.selleck.cn/products/MDV3100肿瘤细胞的靶向能力,降低对正常细胞的光毒性,在PDT过程中实现对肿瘤细胞的高选择性。基于电子推拉结构合成的含硒有机小分子光敏剂BSN、NSN与PSN均能在光照下产生ROS,其中BSN光毒性更强,对细胞的杀伤效果最好。通过DSPE-PEG_(2000)包裹后形成纳米结构增加了BSN的生物相容性,其中1:3投料合成的BSN@NP3不仅能提高~1O_2量子产率和·OH生成能力,同时增强了肿瘤靶向,有效提升了小分子光敏剂BSN的PDT性能。