《臨床激光治療學(xué)》 二、光動力作用要素

1．基質(zhì)光動力作用首先須有受作用的物質(zhì)，即基質(zhì)?？梢允钦５幕虍惓５慕Y(jié)構(gòu)中的一些主要生物物質(zhì)，也可以是細胞代謝產(chǎn)物甚至氧化形成的毒性物質(zhì)，主要的是蛋白質(zhì)、酶和核酸等生物大分子及其組成的成分氨基酸及堿基等。對光動力作用敏感的是蛋白質(zhì)的側(cè)鏈二硫鍵，而核酸內(nèi)則以鳥嘌呤最敏感，氨基酸中則以芳香氨基酸敏感。可是氨基酸內(nèi)只有色氨酸、酪氨酸、組氨酸、蛋氨酸及半胱氨酸等才是對光動力作用敏感的物質(zhì)。

2．敏化劑以上基質(zhì)述及的各種重要生物大分子的光化作用光譜多在紫外線波段，可見光的作用不敏感，可借助于光敏劑，可見光才能啟動光動作的作用。要求光敏劑不但其光化作用光譜波長較長，而且能進入細胞與細胞的光敏基質(zhì)緊密結(jié)合。目前國內(nèi)外用于治療惡性腫瘤的光敏化劑主要是血卟啉衍生物。

（1）血卟啉衍生物（HPD）的化學(xué)物質(zhì)　血卟啉衍生物主要從血紅蛋白中提取，分子量為598.7，分子式為C34H38O6N4，暗紅色，呈酸堿兩性，不溶于水，易溶于酸性或堿性有機溶劑中，暗處保存，有效期1年。

血卟啉衍生物的物理性質(zhì)，人血清中的血卟啉衍生物的激發(fā)光譜的峰值波長是405nm，發(fā)射熒光光譜峰值是630及690nm的波長，630nm的熒光比690nm的熒光強。很明顯，405nm的波長為最佳診斷光波，630nm的波長為最佳治療的光波。

（2）血卟啉衍生物的生物特性用小鼠實驗，靜脈注射血卟啉衍生物3小時后，同位素標記法測量體內(nèi)分布，隨著時間的推移，不同組織中的含量比率也發(fā)生變化。注藥后24小時，正常組織的實質(zhì)細胞內(nèi)的血卟啉衍生物（HPD）大都已消失，只有網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細胞及結(jié)締組織中仍有一部分HPD保留，腎、肝、脾等組織含量24小時內(nèi)無變化，但腫瘤細胞則將血卟淋衍生物潴留長達7天之久。血卟啉衍生物含量在正常組織及腫瘤組織中潴留時間長短的典型差異，為光動力學(xué)治療惡性腫瘤提供了有利條件。

（3）光源照射用的光源常規(guī)的有氬離子激光及大功率He-Ne激光（300～600mW以上）。為了最有效地激活血卟啉衍生物（HPD）及為了達到一定的穿透深度，容易消滅深部的腫瘤組織，以紅光（He-Ne）最佳，并可借石英光纖傳送，直接穿刺進入深部。

3．光動力作用的治療機制因特異親和作用潴留于癌細胞里的HPD，在吸收光能后發(fā)生如下的變化過程：HPD吸收光子后被激發(fā)到三重態(tài)3（HPD），再將能量轉(zhuǎn)移給原來處于三重態(tài)基態(tài)氧分子3O2，使之激發(fā)成活潑的單態(tài)氧1O2。這種單態(tài)氧是瞬時存在的強氧化劑，它可與其所親和的癌細胞的基質(zhì)A結(jié)合，使之強烈氧化為AOX，癌細胞因此遭破壞，而達到治療癌癥的目的。光敏反應(yīng)過程為

HPD＋hv—→3（HPD）

3（HPD）＋3O2—→1O2＋HPD

1O2＋A—→AOX＋３O２

單態(tài)氧是在光敏化反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)移過程的由三重激發(fā)態(tài)血卟啉衍生物所促成，而單態(tài)氧是使腫瘤細胞滅活的物質(zhì)，在上述的一系列反應(yīng)中，癌細胞膜的反應(yīng)居于首要地位。