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Alkaline Phosphatase Activated Near-Infrared Frequency Upconversion Photosensitizers for Tumor Photodynamic Therapy

化学 光动力疗法 光子上转换 碱性磷酸酶 红外线的 光敏剂 光化学 癌症研究 生物化学 有机化学 光学 离子 物理 生物
作者
Chanfeng Zhao,Wanlu Sun,Xiaoyan Huang,Yi Liu,Haiyan Wang
出处
期刊:Journal of Medicinal Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:67 (15): 13383-13391
标识
DOI:10.1021/acs.jmedchem.4c01296
摘要

Photodynamic therapy (PDT) is a promising anticancer method due to its noninvasive features, high efficiency, and superior accuracy. The activated near-infrared upconversion photosensitizer has a high tissue penetration depth and could be explicitly released with minimal side effects. Therefore, we designed and synthesized a series of Br-substituted compounds (NFh-Br) based on the near-infrared upconversion hemicyanine dye. The heavy atomic effect improves the generation of 1O2 and upconversion luminous efficiency. Especially, NFh-Br11 exhibited an excellent 1O2 generation rate under 808 nm excitation and effectively killed tumor cells in vitro, and the alkaline phosphatase (ALP)-activatable photosensitizer (NFh-ALP) was obtained by modifying the NFh-Br11. NFh-ALP could be activated by ALP and release NFh-Br11, which induces apoptosis of tumor cells and has outstanding anticancer effects in vitro and in vivo. This work could provide a strategy for designing activatable upconversion photosensitizers.
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