一、研究背景及进展
癌症是全世界范围内死亡的主要原因之一，并且肿瘤的发病率呈逐年上升趋势，已成为威胁人类健康的第一大疾病，目前临床上癌症的治疗方法主要是切除肿瘤、放射疗法、化学疗法及它们的联合应用。但这些疗法都有同样的弊端，会对部分正常的细胞和组织有危害，并且有诱导耐药性、会破坏免疫系统并有复发率增加的风险，因此，需要新的治疗方法去更大限度地降低病人受到的伤害并有显著疗效，光热治疗是较新的治疗方案，给药简单、疗效显著、几乎无创伤、治疗后恢复快，并且其显著的空间时间选择性和非入侵性也引起了生物医学研究的广泛关注。
光热疗法（PTT）是一种典型的光子触发疗法，光热剂（PTA）在可见光或近红外（NIR）下将吸收的光能转化为热能放出热量，光热剂富集于肿瘤部位后，用特定波长的光激发，通过光热效应产生的大量热会引起肿瘤局部升温，温度达42℃以上时，肿瘤组织的DNA和蛋白质将会发生不可逆转变，导致肿瘤组织坏死。并且与传统化疗相比，光热疗法没有选择性，对多种肿瘤均有治疗作用，具有高光热转化效率的光热剂能够大幅降低所需的激发光强度，可以使在深层组织中进行安全有效的治疗成为可能。但目前现存的光热剂的光热转化效率（PCE）过低，治疗中病人需要照射高强度的激光，容易对病人的健康皮肤和组织造成伤害。目前广泛使用的光热材料也面临着光稳定性差、生物相适应性差、理论缺乏等问题，阻碍着光热疗法的发展。
目前，已研究出多种光热剂，如贵金属类金纳米笼、金纳米棒等，碳基类石墨烯和碳纳米管，金属和非金属化合物硫化铜纳米光热剂、超微顺磁性氧化铁纳米粒子等，有机纳米光热剂主要为各种染料类物质和各种有机化合物如吡咯并吡咯二酮类、克酮酸菁类、卟啉类及各种聚合物。近红外荧光染料能够减少背景吸收、荧光、光散射，并能够提高化学传感器和荧光探针的灵敏度，在650~900nm范围内，近红外光在组织中具有深度穿透能力。
目前的大多数光敏剂还存在较低的摩尔消光系数，细胞内光动力学治疗无选择性容易造成较强的光敏毒副作用等缺点，非卟啉类的光敏剂发展非常迅速，其中氟硼二吡咯（BODIPY）类光敏剂易于修饰、有高摩尔消光系数、低毒且细胞渗透快,荧光强，常作为生物标记的候选物。目前现有的有机光热剂的PCE最高大约为64.7%，为增强非辐射衰变，通过利用分子内光诱导电子转移机制来猝灭荧光，如Aza-BODIPY以氮原子取代BODIPY的meso位的碳原子，吸收光谱便显著红移，但其荧光量子产率比BODIPY减少很多，PCE约为35%，还是不能满足临床对高PCE的要求。
后发现，通过在BODIPY支架上引入-CF3“无障碍”转子（tfm-BDP），无论是基态还是激发态，tfm-BDP中的三氟甲基基团部分都没有旋转能垒，与其他的PTA分子的约束旋转运动相比，这种旋转模式促进了超高效的无辐射衰减，最大限度的将光转化为热，从而提高光热转化效率。更重要的是，在将tfm-BDP封装到聚合物中后三氟甲基仍然能实现无障碍旋转，其体内体外实验均显示了良好的治疗效果，小鼠实验表明该光热剂能有效的积聚在肿瘤部位，并能在安全强度的近红外激光照射下完全消融肿瘤。
二、研究内容
以2,4-二甲基吡咯为原料合成BODIPY支架并在其8位上引入-CF3，并最终合成tfm-BDP分子，测量其纳米粒子的理化性质及各光谱性质，并探究是否有进一步优化的可能。
三、研究方案
1、合成路线：
