近日，化學(xué)與分子工程學(xué)院朱為宏教授課題組在高穩(wěn)定性近紅外功能染料研究方面取得新的進(jìn)展，研究成果以“In Vivo and in Situ Tracking Cancer Chemotherapy by Highly Photostable NIR Fluorescent Theranostic Prodrug”為題在國(guó)際化學(xué)一流期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》進(jìn)行了報(bào)道（J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 3579–3588；http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja412380j）。
該研究成果利用腫瘤微環(huán)境的調(diào)控，集診斷、治療為一體，發(fā)展了還原型谷胱甘肽（GSH）響應(yīng)的高穩(wěn)定性近紅外熒光染料，充分利用吡喃腈（DCM）染料單元的近紅外長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光在生物活體成像中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成功實(shí)現(xiàn)了在體、原位活體成像監(jiān)測(cè)以及腫瘤前藥的可視化控釋。特別值得指出的是，該系列近紅外染料具有遠(yuǎn)勝于商用菁染料的光穩(wěn)定性、優(yōu)異的腫瘤靶向激活特性。
目前，疾病診斷成像技術(shù)主要包括核磁共振（MRI）、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET）、X射線(xiàn)斷層掃描光影像（CT）、超聲造影、熒光分子成像等。其中，熒光分子成像技術(shù)因其簡(jiǎn)單便攜、高時(shí)空分辨率（可以觀(guān)察到細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)）而倍受關(guān)注，利用基于傳統(tǒng)染料的熒光探針對(duì)疾病早期的變異進(jìn)行靶向性識(shí)別和特異性診斷已成為研究熱點(diǎn)。
近年來(lái)，朱為宏教授課題組圍繞有機(jī)功能染料穩(wěn)定性強(qiáng)化機(jī)制展開(kāi)工作，利用分子工程方法優(yōu)化染料分子設(shè)計(jì)，研究功能基元的合理設(shè)計(jì)、受體識(shí)別的控制，構(gòu)建了系列長(zhǎng)波長(zhǎng)近紅外熒光探針及應(yīng)用研究，揭示了新型紅光的喹啉腈類(lèi)聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象（Aggregation-induced emission, AIE），被美國(guó)化學(xué)會(huì)“Noteworthy Chemistry”的電子周刊Highlight 報(bào)道認(rèn)為，克服了現(xiàn)有AIE類(lèi)化合物短波長(zhǎng)的缺陷，成功拓展了AIE體系。其研究成果先后發(fā)表了系列論文，如Chemical Science, 2014, 5, 1383; Chemical Science, 2013, 4, 1221; AIChE Journal, 2013, 59, 2743; Ind. Eng. Chem. Res., 2013, 52, 3980; ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, 5, 12215; ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, 5, 192; Chem. Commun., 2012, 48, 1784; Chem. Commun., 2012, 48, 9897，并應(yīng) Chem. Commun. 編輯部的邀請(qǐng)撰寫(xiě)了Feature Article，系統(tǒng)地闡述利用吡喃腈（DCM）紅色熒光染料體系在OLED、分子羅輯門(mén)、熒光探針、細(xì)胞活體成像等方面的應(yīng)用。
該項(xiàng)工作與浙江大學(xué)合作，由博士生武絮蒙和郭志前副教授等完成。該研究還得到了田禾院士領(lǐng)銜的“973”研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)杰出青年基金的資助。