トイオン系ペリレン二酸化物と,同時に画像化,追跡,標的型光学療法のためのそのバイオ結合

科学分野:

• 有機化学
• フォト物理学
• 材料科学
• 生物医学工学

背景:

• ペリレンテトラカルボキシルジミド (PDI) 誘導体は,その光物理的性質のために広く研究されている.
• PDI染色体のチオネーションは,それらの電子的および光学的特性を大幅に変化させることができます.
• がんに対する標的治療法の開発は 医学における重要な課題です

研究 の 目的:

• 異なる数のチオン群を持つチオン-ペリレンジミド (PDI) 誘導体を合成し,特徴づけること.
• これらの新しい PDI 化合物の吸収,放出,興奮状態のダイナミクスを含む光物理学的性質を調査する.
• 標的がん治療,特に光ダイナミック療法 (PDT) とin vivo抗腫瘍活性におけるPDI誘導体の可能性を評価する.

主な方法:

• チオンペリレンジミド (PDI) デリバティブ (1S-PDI-D,2S-PDI-D,3S-PDI-D,4S-PDI-D) をフェニル置換のPDIのチオン化により合成する.
• 吸収と一時的吸収スペクトロスコーピーを含む光物理的特徴付け.
• 2フォトン吸収 (TPA) の測定
• システム間交差率 (ISC) を研究するためのフェムト秒間吸収スペクトロスコーピー
• 三重状態のエネルギーの計算.
• A549肺がん細胞と正常な肺細胞を用いた細胞認識試験.
• A549の異種移植されたマウスの体内での抗腫瘍効果試験.

主要な成果:

• 一連のチオン-PDIが成功裏に合成され,その光物理的性質はチオン群の数によって調整される.
• ティオネーションの増加は,赤色シフト吸収と,移行禁止の最も低い興奮状態 (S1 ((nπ*)) を引き起こした.
• 化合物は優れた2フォトンの吸収横断 (> 800 GM) と効率的なシステム間横断 (> 10^12 s^-1) を示し,ほぼ100%のトリプル集団をもたらした.
• 修正されたPDI誘導体 (1S- FC131, Cy5-1S- FC131) は,A549がん細胞の選択的認識と効果的な光学療法を示した.
• In vivo試験では,Cy5-1S- FC131が同時に光追跡と標的型PDTを提供することで,有意な抗腫瘍活性を示した.

結論:

• ティオネーションは,PDI染色体の光物理的特性を調節する効果的な戦略です.
• 新しいチオン-PDI誘導体は,光ダイナミック療法の適用に適した優れた光物理特性を持っています.
• 開発されたペプチド結合PDI誘導体は,診断イメージングと治療能力を組み合わせて,標的型がん治療のための高い可能性を示しています.