摘要
肿瘤细胞内环境pH（pHi）是癌症异常代谢的指标之一，呈碱性的pHi在促进癌细胞的增殖和转移方面发挥重要作用。光致产酸剂（photoacid，PA）是一种光敏化合物，在光照下可产生酸性物质，进而提高溶液氢质子浓度，最终实现调控环境pH值的目的。本文以光开关分子螺吡喃和BODIPY光笼为母体，合成两类光致产酸剂SP和B-I-Cl，考察其在调控pHi和抑制癌细胞存活率的能力。 螺吡喃类化合物作为重要的光致变色分子之一，在环境和生物成像领域应用广泛。为了通过螺吡喃类化合物异构化开闭环过程实现对pH的微量精细调节，合成了螺吡喃化合物SP。365nm光照（20mW/cm2）条件下，质子化SP由部花菁闭环切换为螺吡喃结构。染料分子结构的变化导致其荧光强度增加，并伴随pH变化。MTT细胞实验结果证明上述pH的变化对肿瘤细胞具有一定杀伤效果。 为了进一步提高光致产酸剂的产酸能力和对肿瘤细胞的杀伤能力，合成了光笼化合物B-I-Cl，研究其在溶液中产酸机理并应用于调控pHi。B-I-Cl在540~580nm具有宽峰吸收，单线态产率为78.0%，光酸量子产率为64.6%。通过液相、质谱、紫外光谱表征，B-I-Cl通过异裂水解和自由基夺氢两种机制产酸。实验结果证明了B-I-Cl在细胞内产生ROS并导致细胞质pH的降低，由此提出pH失衡/光动力协同杀伤机制。细胞毒性实验表明，0.25μM浓度下细胞存活率仅为5%，证实了B-I-Cl是一种优异的光致产酸/光动力（PA/PDT）的多功能分子。 综上，两类光致产酸剂SP和B-I-Cl可实现通过光照调控肿瘤细胞pHi，可用于细胞内环境酸碱平衡的调控，并有助于增强光动力治疗效果。
NETL