香港城市大学材料科学与工程学院唐本忠院士团队与深圳大学材料科学与工程学院王东教授团队以及郑州大学第一附属医院苏会芳博士团队共同合作，通过对吡嗪喹喔啉单元进行精确受体调控，最终设计并合成了具有优异光学性能和光热治疗表现的D-A-D结构的NIR-II AIEgen(4TPQ)。
目前，构建NIR-II分子通常采用扩展π共轭和/或提高的供体与受体强度的策略。大量的研究集中于供体修饰方面，实际情况是，受体对NIR-II分子的结构-性质关系的影响比供体大得多。然而，具有显著吸电子能力的受体来达到可调谐和多功能荧光团的数量仍然非常有限。在已报道的BBTD和6,7-二苯基-[1,2,5]-噻二唑-[3,4-g]喹喔啉(DPTDQ)受体单元中，由于其高电子亲和力和平面构型被广泛用于构建NIR-IIAIEgens。然而，BBTD 的吸电子能力在结构修饰的中心受体中受到限制，制约了其进一步功能化和多样性，同时，一些基于DPTDQ的荧光团在空气中不稳定，在碱性或还原性环境中容易被分解，限制了其进一步的实际应用。 因此，亟需对新型受体基团进行系统探索，进而改进可用于乳腺癌骨转移成像和治疗的多功能NIR-II 分子，而这种探索极具挑战性。由于单一的吡嗪喹啉受体不足以实现NIR-II荧光发射，本文在吡嗪喹喔啉受体核进一步修饰上苯基和噻吩基团等多个分子转子，以精确调控π共轭程度和电子亲和力。由于引入了4个自由移动的分子转子，新的受体核在一定程度上保留了良好的平面性构象和分子内运动，可以很好地平衡辐射和非辐射衰减过程，同时优化了各种能量耗散途径。进一步将其与叔丁基取代的三苯胺(TPA)偶联，构建了三种D-A-D型NIR-II（PQ、4PPQ与4TPQ），其中4TPQ表现出高摩尔消光系数（ε = 1.1×104 M-1cm-1）、显著的NIR-II荧光发射（950 nm） 、大的斯托克斯位移（335 nm）、AIE特性、优异的I型ROS产生能力和出色的光热性能（61.3°C）。与已报道的用于乳腺癌骨转移的荧光探针相比，4TPQ在NIR-II区域具有更长发射波长，促进更深的组织穿透并减少背景荧光干扰。总之，在已报道受体单元中引入杂原子，进而探索并设计新型受体单元工程，对于可实现成像与多功能治疗的NIR-II分子具有重大意义。
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https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123105
