光敏剂在光动力治疗中的应用研究进展

夏伟康，金 竹，周昌林，汪 磊

三峡大学材料与化工学院，湖北省无机非金属晶态与能源转换材料重点实验室，湖北 宜昌 443000

20 世纪初，德国医学博士 Oscar Raab［1］在研究吖啶对纤毛虫的影响时，意外发现在闪电的作用下，吖啶能快速地杀死草履虫，继而提出在光刺激下，化学物质能够诱导细胞死亡。光动力治疗（photodynamic therapy，PDT）引起广泛关注与研究。当前PDT 已被成功应用在多种疾病，如恶性肿瘤［2］、尖锐湿疣［3］、眼底黄斑病变［4］、牛皮藓［5］、寻常痤疮［6］以及杀灭病毒和细菌等［7］。

PDT 是光敏剂（photosensitizer，PS）和特定的波长光联用的医疗技术。局部使用光敏剂，使光敏剂在病变的细胞中聚集。PS 分子处于单重态基态，当吸收适当波长的光子后，PS 中电子会跃迁到更高能级电子轨道。处于单重态激发态的PS 非常不稳定，通过发光或放热等方式释放多余的能量，到达三重激发态。从三重激发态衰变回基态的过程中，除了发射荧光以外，还会与氧分子（O2）发生碰撞传递能量，产生两种反应（I 型和II 型光动力反应）。I 型光动力反应中，三重激发态的光敏剂与底物作用，通过转移电子或氢原子，产生自由基；后者与氧作用，最终生成超氧离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）和羟基自由基（·OH）等活性氧（reactive oxygen species，ROS）；在II 型反应中，三重激发态的光敏剂直接转移能量给基态氧，生成一种高效的活性氧物质即单线态氧1O2。1O2可以使细胞凋亡、坏死和引起细胞自噬［8］。其中II 型光化学反应被认为是PDT 中的主要反应［9］（图1所示［10］）。近年来随着PDT 的广泛研究与应用，不同种类的光敏剂相继研发。……