含有五氟苯结构的共聚物的合成及其增强光动力学效应的性能研究

Photodynamic therapy (PDT) is a noninvasive clinical modality, which has been widely employed in the treatment of various cancers, such as skin cancer, brain tumour and lung tumour. In order to improve the PDT efficacy, a variety of photosensitizers and delivery systems were developed. However, since the efficacy of PDT is O2-dependent and solid tumour is characteristic of hypoxia, those would limit the production of singlet oxygen and, thus, therapeutic efficiency. In this project, on the basis of property of O2-solubilization of fluorocompound (fluoropolymer)，we will prepare a series of pentafluorophenyl-based copolymers and systematically investigate the influence of content of photosensitizer (porphyrin), content of pentafluorophenyl, ratio of photosensitizer (porphyrin) to pentafluorophenyl, light wavelength and intensity, illuminating time and content of oxygen et al. on the production of singlet oxygen. These studies will not only provide experimental and theoretical guidance in the improvement of local oxygen concentration of tumour through the incorporation of fluorinated group, and thus solve the problem of relative low oxygen concentration in tumour to some extent, but also afford a new strategy in the optimization of PDT.

光动力疗法是一种非侵入性的新型医疗技术，它已被广泛应用于皮肤癌、脑癌、肺癌等癌症的治疗中。为了提高光动力学疗法的疗效，人们已经发展了多种光敏剂及其输送体系以提高光动力学疗法的疗效。尽管如此，由于光动力学疗法具有氧气浓度依赖性，而固体肿瘤又具有组织供氧不足的特性，因此，这将在一定程度上限制单线态氧的产生量和光动力学疗法的疗效。在本课题中，基于含氟化合物(聚合物)具有良好氧气增溶特性，我们拟合成一系列含有五氟苯结构的共聚物，系统地研究光敏剂(卟啉)的含量、五氟苯的含量、光敏剂(卟啉)与五氟苯的比例、光的波长、光强、光照时间、氧气浓度等因素对单线态氧的产生的影响。这将为通过含氟基团的引入提高氧气的局部浓度以在一定程度上解决肿瘤内氧气浓度过低的问题提供理论指导和实验基础，并为光动力学疗法的优化提供一条新的思路。

一、含氟纳米粒子增强光动力学疗效的探究.由于光动力学疗法具有氧气浓度依赖性，而固体肿瘤又具有组织供氧不足的特性，因此，这将在一定程度上限制单线态氧的产生量和光动力学疗法的疗效。基于含氟化合物(聚合物)具有良好氧气增溶特性，我们合成一系列具有相同光敏剂含量，不同五氟苯酯含量的纳米粒子，以此为模型探究了五氟苯结构对卟啉光动力学疗法的影响。结果表明五氟苯结构的引入确实提高了光动力学疗效，而且更高的氟含量可以导致更高效的光动力学效应。我们认为该方法在一定程度上为解决肿瘤内氧气浓度过低的问题提供理论指导和实验基础，并为光动力学疗法的优化提供一条新的思路。.二、含氟纳米粒子反应器的制备与应用.由于氧气参与的反应往往是一个气液两相反应体系，其反应的决速步往往是由氧气的浓度或氧气的扩散性决定。基于含氟化合物(聚合物)具有良好氧气增溶特性，我们制备了含有相同光催化剂含量的全氟以及无氟纳米囊泡反应器，以苯硼酸光催化氧化为苯酚的反应为模型反应，探究了含氟微区的存在对反应效率的影响。我们发现含氟链段的引入可以极大地提升了该氧化反应在纳米囊泡进行的效率。另外，纳米囊泡的存在不仅可使该反应在水相中高效地进行，还实现了光催化剂的循环利用。.三、高稳定聚合物基稀土纳米粒子的制备.镧系纳米粒子颗粒(LnNP) 具有独特的磁性和上转换荧光性能，它们在生物医学以及材料应用中有着巨大的应用前景。然而，其在水溶液中较差的分散性和稳定性以及难以功能化的缺陷限制了它们的应用。我们将易功能化的嵌段聚合物(PEG-b-PPFMA)引入到纳米粒子表面，并在纳米粒子表面形成交联网络。交联的PEG层不仅可赋予了纳米粒子良好的水溶性和抗非特异性吸附。另外，功能分子可高效地引入到纳米粒子表面。更为重要的是，纳米粒子冷冻干燥后仍能很好的分散于水溶液中。