中国科学院深圳先进技术研究院，高分子药物中心耿晋研究员团队，通过BODIPY光笼分子的C=C键可见光诱导条件下氧化断裂，实现了在细胞内原位释放醛类化合物，构建了首个细胞内可实时监测的醛类化合物光控释放体系。
光笼分子可在光照条件下实现对于目标分子的时空可控释放，因此常被应用于在生物体内原位光控释放目标化合物。但是传统有机小分子光笼化合物大多为高能紫外光响应性质，其组织穿透性以及生物安全性问题均限制了其实际应用。因此开发利用长波长可见光的光笼分子，来实现光控分子释放研究更具有实际意义。基于氟硼吡咯二甲川（BODIPY）骨架结构的光笼分子具有优异的光化学性质，可实现在可见光条件下的目标化合物释放，因此BODIPY分子在生物应用方面更具有应用前景。
尽管目前BODIPY光笼分子利用光诱导C-O键断裂已实现了多种羧酸类底物的光控释放，但体系均缺乏实时监测功能。此外相比于传统紫外光响应的光笼分子，目前BODIPY光笼还未能可实现光释放醛类化合物。受光催化烯烃氧化制备醛类化合物的启发，课题组的许有伟博士利用双烯基取代的BODIPY分子作为稳定的醛类化合物前体，利用光照产生活性氧对其自身烯烃进行氧化裂解，释放一分子醛类化合物和一分子BODIPY基生物硫醇荧光探针，构建了新型可实时监测的醛类化合物光控释放体系，并在HeLa细胞内实现了4-羟基苯甲醛的光控释放，并可通过检测生物硫醇探针的荧光强度，实现监测目标醛类化合物的释放进度。此外，通过对于BODIPY分子的靶向性修饰，还可进一步构建具有肿瘤靶向性的光笼分子，并成功实现在肝癌细胞HepG2中快速富集及醛类分子的靶向释放。
综上所述，该工作利用可见光条件下BODIPY光笼分子的C=C键断裂，实现了对于醛类化合物的光控释放，并通过监测伴随产物的荧光信号，实时监测释放进度，为光控释放的靶向前药体系构建提供了新的研究思路。
论文信息：
C=C Bond Oxidative Cleavage of BODIPY Photocages by Visible Light
Youwei Xu, Shanmeng Lin, Rongkun He, Yichuan Zhang, Quan Gao, Dennis Ng, Jin Geng
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202101833
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