金属有机框架复合材料的构建及其在生物医学中的应用

【作者】 高书涛； 段飞； 金妍； 刘会芳； 李振华； 张金超；

【机构】 河北大学化学与环境科学学院药物化学与分子诊断教育部重点实验室河北省化学生物学重点实验室；

【摘要】 金属有机框架材料（MOFs）凭借其结构可调、比表面积大、孔隙度高等优点,在纳米医学领域受到了广泛关注。2016年我们课题组报道了一种全新的纳米疫苗MOF-OVA@CpG,对小鼠黑色素瘤展现了良好的治疗的效果^[1]。同年,我们又合成了β-内酰胺酶抑制剂和β-内酰胺类抗生素共转运MOF体系（MSN-Sul@carMOF）,成功实现了对耐药金黄色葡萄球菌的治疗^[2]。众所周知,实体肿瘤的乏氧状况严重制约着光动力治疗的效果。为此,我们选取锆（Zr）基金属有机框架UiO-66作为氧气（O₂）载体,利用近红外染料吲哚菁绿（ICG）分子中的磺酸基（-SO₃H）与UiO-66表面的金属Zr配位,将ICG键合到UiO-66表面,再将O₂分子装载到UiO-66的孔道中,最后在材料表面包裹一层红细胞膜,构建了具有长循环能力的O₂@UiO-66@ICG@RBC纳米复合材料^[3]。将O₂@UiO-66@ICG@RBC经尾静脉注入小鼠体内后,通过被动靶向作用可以富集到乏氧肿瘤组织。在808 nm光照射下,ICG最初产生的单线态氧可以破坏红细胞膜,同时光热效应可以促进吸附的O₂分子快速释放,从而被ICG进一步转化成单线态氧,杀伤癌细胞（Fig.1）。更多还原