具有优异光物理与光化学性质的金属配合物被广泛应用于肿瘤的光动力治疗。但由于光的组织穿透能力有限，限制了其临床应用。深圳大学张平玉副教授开发出经典的高效光敏剂三联吡啶钌[Ru(bpy)₃]²⁺的声动力和声催化治疗能力，将光激活的金属配合物的体表肿瘤治疗策略推向声激活的深层组织肿瘤治疗。研究成果在期刊《Nature Communications》（影响因子14.919， 1区）上发表，论文题为《A Highly Potent Ruthenium(II)-Sonosensitizer and Sonocatalyst for in Vivo Sonotherapy》。课题组博士后梁超博士为论文的第一作者，张平玉副教授为论文唯一通讯作者，深圳大学为第一完成单位。

研究要点：（1）超声激活的三联吡啶钌能将能量传递到氧气分子中，产生强氧化性的单线态氧；在溶液中有还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）存在时，超声激活的三联吡啶钌能氧化NADH产生NAD⁺。（2）在体内或体外实验中表明，声动力产生单线态氧和声催化氧化NADH的协同治疗作用，实现了对小鼠乳腺癌细胞的杀伤和对小鼠肿瘤组织的治疗。

另外，张平玉课题组还研究了一种新颖的水溶性铱（III）卟啉金属配合物（IrTMPPS）用于体外和体内层面的声动力测试。与其他目前报道的卟啉类化合物不同的是，所合成的卟啉环基团是可溶于水的，这使得铱（III）卟啉配合物具有可溶于水的特性。IrTMPPS在US下会产生大量的¹O₂，并能声氧化癌细胞内源性的NADH。此外，IrTMPPS还实现了很强的声动力治疗效果，同时，对于小鼠深层组织，深度达10 cm的肿瘤也有很好的抑制生长作用。成果发表在期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（影响因子9.229， 1区），论文题为《Water-Soluble Iridic−Porphyrin Complex for Non-invasive Sonodynamic and Sono-oxidation Therapy of Deep Tumors》。课题组谢嘉恩同学和梁超博士为论文的共同第一作者，深圳大学张平玉、上海交通大学任奇志、中山大学黄怀义为论文的共同通讯作者，深圳大学为第一完成单位。

这些研究为金属配合物作为抗癌药物的高效无创性SDT治疗开辟了新途径。研究工作得到了国家自然科学基金、深圳市科创委等项目的支持。

1. C. Liang, J. Xie, S. Luo, C. Huang, Q. Zhang, H. Huang, P. Zhang*, A Highly Potent Ruthenium(II)-Sonosensitizer and Sonocatalyst for in Vivo Sonotherapy. Nature Communications, 12, 5001 (2021).原文链接https://www.nature.com/articles/s41467-021-25303-1

2. J. Xie, C. Liang, S. Luo, Z. Pan, Y. Lai, J. He, H. Chen, Q. Ren,* H. Huang,* Q. Zhang, P. Zhang*, Water-Soluble Iridic−Porphyrin Complex for Non-invasive Sonodynamic and Sono-oxidation Therapy of Deep Tumors. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 27934−27944. 原文链接https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.1c06381