纳米尺寸的二维金属有机单层(MOL)材料Hf-BPY-Ru用于X射线诱导的光动力癌症治疗


纳米尺寸的二维金属有机单层(MOL)材料Hf-BPY-Ru用于X射线诱导的光动力癌症治疗

高单线态氧产率的铱和钌基光敏剂整合到纳米尺度的铪基二维金属有机单层(nhaioscale Metal Orghaiic Layer,nMOL)上,实现了可以治疗深层肿瘤的X射线诱导的光动力疗法。相比于三维的纳米光敏剂,单层的二维结构可以大大提高活性氧的扩散效率,进一步提高光动力疗效。

纳米尺寸的二维金属有机单层(MOL)材料Hf-BPY-Ru用于X射线诱导的光动力癌症治疗

1. X射线作用下铪基nMOL截流能量并用于光动力学疗法的示意图。

研究人员通过溶剂热法合成了纳米尺寸的铪基二维金属有机单层(Hf-BPY),随后采用后修饰的策略引入了铱和钌物种,分别得到Hf-BPY-Ir和Hf-BPY-Ru两种X射线响应的光敏剂。透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜及原子力显微镜(AFM)表征证明了所合成的纳米材料为kgd拓扑结构的单层。铱和钌的配位则通过紫外可见吸收光谱和X射线吸收光谱加以表征。经验证,相比于锆,铪基nMOL在X射线诱导下能有效地产生单线态氧。

接下来,研究人员重点考察了所合成的nMOL作为光敏剂对两种结肠癌模型的X射线诱导的光动力疗效。细胞层面的单线态氧生成及DNA双链断裂实验验证了该疗法同时具备光动力治疗和放射治疗的效果。细胞毒性实验中,二维金属有机单层表现出优于三维结构的铪基铱纳米级金属有机框架的X射线光动力疗效,证明了二维结构能通过加快扩散提高疗效的设想。通过遮盖牛肉模拟深层肿瘤的实验中,可见光激发的光动力治疗组由于能量无法抵达光敏剂因而无法显示抗癌活性,而X射线诱导下的光动力治疗组仍保持显著疗效,证明了X射线对深层肿瘤治疗具有显著优势。活体层面上,两种光敏剂在低剂量X射线诱导下同样显示出极强的抗肿瘤效果,从而提供了一种对深层肿瘤进行光动力治疗的新思路。

纳米尺寸的二维金属有机单层(MOL)材料Hf-BPY-Ru用于X射线诱导的光动力癌症治疗

2. 铪基nMOL的形貌与表征。(a-b)Hf-BPY的TEM, HRTEM 及 FFT 图样。(c-d)Hf-BPY-Ir及Hf-BPY-Ru的TEM。(e-f)Hf-BPY的原子力显微镜图像。

纳米尺寸的二维金属有机单层(MOL)材料Hf-BPY-Ru用于X射线诱导的光动力癌症治疗

3. 铪基nMOL的X射线诱导光动力学疗效。(a-b)铪基及锆基nMOL分别对CT26及MC38两种结肠癌细胞的细胞毒性结果。(c-d)铪基nMOL分别对CT26及MC38两种结肠癌模型的活体治疗结果。黑色及红色箭头分别表明光敏剂注射及X射线照射的时间点。

金属有机超薄层材料(MOL)的设计合成

二维金属有机单层(MOL)的表面修饰

金属有机超薄层材料(MOL)

首列包含有机染料和金属铁活性中心的双功能MOL催化剂

拥有Hf6-次级构筑单元和TPY配体的Hf-MOL

Hf-EY-Fe

二维化的金属有机单层(MOL)

结构单元(SBU)的后修饰

Hf6(µ3-O)4(µ3-OH)4次级结构单元和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯配体(BTB)

CH3I酯化MOL

GA-MOLs

MXn@NPG 材料

MOL的表面修饰不同的亲疏水基团

GA-FeII-MOLs

FeII-MOLs

FeIII-MOLs

新型2D NTMC:Ta2PdS6

二维有序介孔金属-有机纳米网

PS-b-PEO与PFCA在溶液中的超分子共组装体

金属-半导体-金属(MSM)

纳米尺寸的铪基二维金属有机单层(Hf-BPY)

铪基二维金属有机单层(Hf-BPY)修饰的策略引入了铱和钌

Hf-BPY-Ir和Hf-BPY-Ru光敏剂

不同厚度的氧化铈纳米粒子

氧化铈1.2 nm 超薄纳米片、2.2 nm 纳米片以及5.4 nm 的纳米立方体结构

二维材料负载的金属单原子催化剂 (SACs@2D) 定制

在二维金属有机单层(MOL)上构筑结构清晰的CoNX催化位点(x=2-5

MOL-Co-N2

MOL-Co-N3

MOL-Co-N4

MOL-Co-N5

CoN2和CoN3

四配位和五配位Co定制合成

金属有机单层(Metal-OrghaiicLayer = MOL)

双光子荧光上转换 (TPA-UC)

基于蒽醌、二苯甲酮和咕吨酮的TADF材料AQ-DTBu-Cz,BPy-pC,BPy-pTC,BPy-p2C,BPy-p3C

基于蒽醌、苯基(吡啶-2-基)甲酮、二苯甲酮和咕吨酮的TADF材料

AQ-DTBu-Cz

BPy-pC: R=H

BPy-pTC: R=CH

BPy-p2C

BPy-p3C

mDCBP

DCBPy: R=H

DTCBPy: R=tBu

BPBCz

MCz-XT

p-TCz-XT

m-TCz-XT

基于蒽醌、二苯甲酮和咕吨酮的TADF材料AQ-DTBu-Cz,BPy-pC,BPy-pTC,BPy-p2C,BPy-p3C

描述:

张等人制备了基于蒽醌的TADF分子。该小组制备了一系列由供体-π-受体-π-供体模式组成的双极分子,并利用蒽醌作为受体单元,试图实现高效、短寿命的TADF材料。其中,空间取代的咔唑单元被用作供体(AQ-DTBu-Cz)特别地,咔唑衍生物表现出高滚降行为和不希望的激发态旋转弛豫,即非辐射衰减。该研究得出结论,由于不利的能隙定律导致较大的非辐射衰减率,红色荧光 TADF 分子仍然存在挑战。

Rajamalli 使用了用咔唑单元装饰的苯甲酰吡啶 (BP) 结构单元。具体来说,mDCBP表现出机械变色和压电变色。用DPEPO中10–30 wt% 的mDCBP制备了四个装置。蓝色发射器达到 18.4% 的外部量子效率,其中报道的数据是30wt%。

HOMO 广泛分散的概念被用于一系列供体,从咔唑 ( BPy-pC )、叔丁基咔唑( BPy-pTc )、3,9'-联咔唑 ( BPy-p2C ) 到 9,3 ':6',9'' tercarbazole ( BPy-p3C ) 与 BP 结构单元结合制备改进的蓝色发光体重要的是,BPy-p3C显示 HOMO 在整个供体构建块上的分散,这导致窄单重态 – 三重态分裂。此外,咔唑数量的增加使 EQE 增加到 23.9%。

上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物,热激活延迟荧光(TADF)材料,聚集诱导延迟荧光(AIDF)材料,聚集诱导发光AIE材料的定制合成

基于蒽醌、二苯甲酮和咕吨酮的TADF材料AQ-DTBu-Cz,BPy-pC,BPy-pTC,BPy-p2C,BPy-p3C

TADF金属有机框架材料(Spiro-MOF-1)

TADF发光分子PXZN-B

TADF发光分子DMACN-B

TADF分子PXZ-AQPy

红光PXZ-AQPhPy

3CPyM-DMAC热活化延迟荧光(TADF)发射材料

2CPyM-DMAC

CCP-DMAC

CBM-DMAC

MR-TADF分子BCz-BN

MR-TADF分子TCz-BN

MR-TADF分子2F-BN

MR-TADF分子3F-BN

MR-TADF分子4F-BN

天蓝色TADF发光体3Ph2CzCzBN

CS-2COOCH3

主体材料DBTDPOFCz的蓝光TADF

βCBF2分子

深红光TADF分子pCNQ-TPA

天蓝光TADF分子TCzDFTPPO和TtBCzDFTPPO

黄光TADF分子4CzTPNBu

T-CNDF-T-tCz  天蓝光OLED

蓝光TADF分子ptBCzPO2TPTZ

黄光TADF材料(DACz-TAZTRZ)

离子型环金属铱配合物[(PPM)2Ir(bpy)]PF6、[(MPPM)2Ir(bpy)]PF6的简单合成路线(含图)

4种离子型环金属铱配合物[(PPM)2Ir(bpy)]PF6[(MPPM)2Ir(bpy)]PF6

[(DFPPM)2Ir(bpy)]PF6[(MDFPPM)2Ir (bpy)]PF6

离子型环金属铱配合物[(PPM)2Ir(bpy)]PF6、[(MPPM)2Ir(bpy)]PF6的简单合成路线(含图)

以嘧啶类化合物为环金属配体,2,2'-联吡啶为副配体成功制备了4种离子型环金属铱配合物:

[(PPM)2Ir(bpy)]PF6 (1),[(MPPM)2Ir(bpy)]PF6 (2),[(DFPPM)2Ir(bpy)]PF6(3),[(MDFPPM)2Ir (bpy)]PF6(4)

(PPM=2-苯基嘧啶,MPPM =4,6-二甲基-2-苯基嘧啶,DFPPM=2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,bpy=2,2'-联吡啶).

配合物的结构通过质谱,核磁进行了表征,测试了配合物4的单晶结构.

通过紫外可见(UV-Vis)吸收光谱,荧光光谱和含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能进行了研究.

结果表明:4的晶体的空间构型为单斜,空间群为P21/c;34比较高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和环金属配体的苯环上,比较低未占有轨道(LUMO)主要定域于副配体bpy;配合物在溶液状态下为绿光发射,波长在513561nm之间,量子效率在6.7%64.0%之间.

离子型环金属铱配合物[(PPM)2Ir(bpy)]PF6、[(MPPM)2Ir(bpy)]PF6的简单合成路线(含图)

上海金畔生物科技有限公司可以设计合成一系列的(铱Ir、钌Ru、钴、镍Ni、铕Eu、钯Pd、铽Tb)的配合物发光材料

cas:405289-74-9  三[2-(苯并[B]噻吩-2-基)吡啶-C3

cas:536755-34-7 双(2-甲基二苯并[F,H]喹喔啉)(乙酰丙酮)铱(III)

cas:1452863-84-1

cas:1152418-56-8 三(2-(3,5-二甲基苯基)喹啉-C2,N')合铱(III)

cas:1056874-46-4 双(2-(3,5-二甲基苯基)喹啉-C2,N')(乙酰丙酮)合铱(III)

cas:667935-20-8

cas:870987-63-6;  (ir[df(cf3)ppy]2(dtbpy))pf6

cas:1639408-64-2 ;  (ir[df(cf3)ppy]2(phen))pf6

cas:1092775-62-6 ; (ir[dfcf3ppy]2(bpy))pf6