新型喹唑啉-二茂铁光敏剂的计算机模拟研究、光化学特性及体外光毒性：靶向癌症治疗的双重作用机制

【编辑推荐】本研究设计了一种新型喹唑啉-二茂铁光敏剂（QFc），通过结合光动力疗法（PDT）与人表皮生长因子受体酪氨酸激酶域（EGFR-TKD）靶向作用，实现了对乳腺癌（SUM229PE）和肺癌（HCC827）细胞的选择性光毒性（选择性高达600倍）。实验证实QFc在460 nm光激发下产生活性氧（ROS），电化学研究揭示了二茂铁的光氧化还原机制，分子对接模拟显示其与EGFR-TKD结合潜力，为靶向PDT药物开发提供新思路。

　　

亮点

合成

实验所用试剂与溶剂均购自Sigma-Aldrich。化合物1、2和3的合成参照文献方法。所有反应通过薄层色谱（TLC）监测，熔点使用Electrothermal IA9300数字熔点仪测定，微波反应在Anthon Parr Monowave 300系统中进行。

化学

化合物2的合成涉及2-氨基-5-硝基苯甲腈与DMF-DMA在DMF中回流6小时，生成咪酰胺中间体（2），随后与4-氟苯胺环化缩合形成喹唑啉骨架（3）。硝基的催化还原采用Pd/C催化剂和甲酸铵作为氢源，反应在甲醇中完成，产率85%。最终产物QFc通过核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）和高分辨质谱（HRMS）确证结构。

结论

本研究成功设计并合成了新型光敏剂QFc，其通过喹唑啉支架与二茂铁共轭，展现出独特的双功能特性：

1. 1.

   电化学特性：循环伏安法证实二茂铁为氧化还原活性中心，亚胺取代基使其电位阳极偏移，支持光氧化还原机制。

2. 2.

   光活性：460 nm光激发下，QFc通过I型PDT途径产生超氧阴离子自由基（SA）和羟基自由基，NBT实验和亚甲蓝褪色实验分别验证了两种ROS的生成。

3. 3.

   靶向潜力：分子动力学模拟显示QFc可结合EGFR-TKD活性位点，暗示其可能实现肿瘤选择性积累。

4. 4.

   光毒性：在75 J/cm²光照下，QFc对乳腺癌和肺癌细胞的抑制活性较正常成纤维细胞（BJ）高600倍，黑暗环境中则无显著毒性，凸显其治疗窗口优势。

作者贡献声明

a) Diego Ignacio Figueroa-Figueroa：负责文稿撰写、计算机模拟实验设计、有机合成及光谱分析，搭建光激活评价体系。

b) Angelica Lechuga-Millán：完成200 mg规模有机合成，优化制备策略。

c) Rafael Vargas Castro：开展化合物对肿瘤细胞的细胞毒性评估实验。

（注：翻译部分保留了原文的学术严谨性，同时通过"双功能特性"、"治疗窗口优势"等表述增强可读性，专业术语如PDT、EGFR-TKD等均采用括号标注英文缩写，上下标格式严格遵循原文。）