南京大学化学化工学院高分子科学与工程系蒋锡群教授团队通过对分别含有吡咯、噻吩、苯基、吡啶和呋喃修饰的噻二唑喹喔啉类受体进行理论计算,对比发现,呋喃修饰构建的给体-受体-给体(D-A-D)NIR-II荧光团具有更小的能隙和更长的发射波长。在其基础之上,分别引入四苯乙烯(TPE)和三苯胺(TPA),构建了三个NIR-II荧光团。
苯并噻二唑(BBTD)是一种强受体,常用于构建NIR-II荧光团。然而,BBTD在一般有机溶剂中的低溶解性使得相关反应产率较低,且BBTD在碱性和还原性条件下的低稳定性极大地限制了含BBTD荧光团的应用范围和后功能化。6,7-二苯基-[1,2,5]噻二唑-[3,4-g]喹喔啉(DPTQ)及其类似物在构建NIR-II荧光团方面具有吸引力的电子受体。它们的电子亲和力稍弱于BBTD,但稳定性和溶解性高于BBTD,在构建NIR-II荧光团方面具有很大的潜力。本文对不同基团修饰的DTQ-DTP进行了理论计算比较,发现呋喃修饰的HOMO-LUMO能隙最低,其具有最强的吸电子能力。因此以二噻吩并[3,2-b:2‘,3’-d]吡咯(DTP)为电子给体,呋喃修饰的DFTQ为电子受体,再分别引入TPE和TPA基团,最终实现了具有AIE性能、平衡的量子产率(QY)、光热转换效率以及更长光学性能(λabs=916/Em=1098 nm)的DFTQ-DTPA。将其制备的纳米粒子,具有吸收和发射有一定程度红移(λabs=922/Em=1127 nm)、QY为0.064%以及光热转换效率(51.6%)的优异表现。同时,其具有良好的光声成像性能和高肿瘤PTT疗效。总之,其中DFTQ–DTPA纳米颗粒作为造影剂和光声激发剂,在大于1300nm的窗口内实现了高分辨率体内荧光成像,并证明了其在荷瘤小鼠的光声成像和有效光声激发中表现出色。
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https://doi.org/10.1002/agt2.458