2024年7月7日，我校化学与材料工程学院刘学文老师，以第一作者的身份在国际期刊《Journal of Molecular Structure》(SCI JCRQ1/中科院二区，2023-2024最新影响因子为4.0)，发表了题为“Photocytoxicity in vitro studies of ruthenium (II) complexes inducing cell death through targeting DNA”的研究论文。该期刊是Elsevier旗下的期刊之一，‌是一本综合性期刊，专注于发表各类具有新结构信息化学物质、化学中间体、激发态分子、生物分子、聚合物、及光谱和非光谱技术领域的高质量研究。该研究论文报道了系列具有不同芳香平面主配体的钌多吡啶配合物的制备、DNA结合能力、单线态氧量子产率及其对细胞光毒性影响和抗肿瘤机制。该研究为靶向DNA的光动力诊疗钌基金属抗肿瘤药物的设计提供了重要参考。

光动力疗法（PDT）已被证明是一种重要而有效的治疗方法，在临床癌症治疗中具有良好的空间和时间精确性。在众多光动力疗法候选化合物中，Ru(II)基化合物因其优异的光化学和光物理性质、高单线态氧（¹O₂）量子产率和 DNA 亲和力而受到更多关注。该研究论文通过改变主配体的芳香面面积，设计了系列钌配合物，以调控它们的单线态氧（¹O₂）量子产率和 DNA 亲和力、DNA 光损伤和细胞光毒性。配合物表现了低的暗毒性，而具有大平面配体的钌配合物对 BEL-7402 细胞具有较高的光毒性。细胞实验证实，钌配合物可有效进入癌细胞，并通过 DNA 损伤途径导致 BEL-7402 细胞凋亡。含时密度泛函理论(TDDFT)的计算结果进一步表明，配合物可能通过 II 型光反应机制表现出光毒性。因此，通过提高 DNA亲和力、¹O₂ 量子产率和亲脂性来合理设计钌(II)配合物，可被视为增强光动力疗法效率的有效方法。

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