光诱导产生自由基的Ⅰ型光动力疗法（PDT）被认为是治疗乏氧肿瘤的有效方式。其过程涉及光敏剂与氧气发生电子转移生成氧自由基（O₂^•− 和 •OH）或者光引发剂与生物分子发生抽氢反应生成烷基自由基。氧自由基的生成以氧气为底物，因此无法彻底克服乏氧的局限性，而抽氢反应仅发生在光引发剂和H供体之间，不需要氧气的参与。此外，光引发剂在抽氢反应发生后会转化为不具有光敏活性的产物，避免了光毒性残留的问题。因此，基于抽氢反应的光引发剂在乏氧肿瘤治疗方面更加具有潜力。然而，由于缺乏具有指导性的设计策略，适用于生物体的长波长水溶性光引发剂鲜有报道。

近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室的杜健军教授和樊江莉教授以经典的近红外花菁染料为母体，通过在甲川链的中位引入芳酮结构成功开发了红光触发的抽氢型光引发剂ACy-R用于乏氧肿瘤治疗。ACy-R可以在630 nm红光的激发下，在水溶液中与胸腺嘧啶、不饱和脂质等多种生物分子发生红光诱导的夺氢反应生成烷基自由基，其本身会漂白为碎片分子。量子化学计算表明，羰基氧原子上的孤对电子在光子激发过程的贡献率是促进染料系间窜越和提升夺氢能力的关键，而修饰拉电子基团（如ACy-5F）可以进一步提升抽氢反应效率。

随后，ACy-5F被用于乏氧肿瘤治疗的研究中。它能被肿瘤细胞快速摄取并富集于内质网部位，经630 nm的红光照射后可与细胞内发生抽氢反应并生成烷基自由基。细胞实验表明，ACy-5F可造成缺氧肿瘤细胞DNA损伤、脂质过氧化物的积累和内质网自噬，并成功诱导了乏氧肿瘤细胞发生坏死性凋亡和铁死亡。ACy-5F通过脂质体纳米颗粒输送成功地促进了活体小鼠肿瘤的成像和光动力治疗，并且在治疗后快速漂白。

综上，本工作报道了首例通过红光诱导夺氢反应治疗乏氧肿瘤的光引发剂，不仅为肿瘤治疗领域提供了重要的分子工具，而且为多功能光敏剂和光引发剂的开发提供了一种有前途的策略。