医药载体的应用2022-02-22 08:50:36
2018年,周宏才课题组采用铝三聚体簇和配体TATB通过自组装形合成具有4.2nm和5.5nm两种不同尺寸介孔的MOFs材料PCN-333,酪氨酸酶尺寸大小决定其只能存在于5.5nm孔道中。使用这种MOFs材料负载酪氨酸酶制得纳米反应器,活化了乙酰氨基酚,乙酰氨基酚是一种常被应用于治疗感冒引起的发热和疼痛的药物。活化后的乙酰氨基酚则转化为具有细胞毒性的AOBQ,将这种物质引入多种癌细胞,并且由于NPCN-333携带荧光分子,能够追踪其路径,可以观察到纳米反应器对卵巢癌细胞、宫颈癌细胞和非小细胞肺癌细胞均能起到非常好的杀伤效果。这一开创性工作极大推进了介孔MOFs在生物医药领域的应用,未来有望开发出更多具有生物相容性的多孔复合材料,推进人类攻克癌症等科研进程。Farha等合成了一系列锆基MOFs (NU100x),扩大了NU-1000的六边形孔道、三角形孔道和窗口尺寸。孔径大小NU-1007>NU-1006>NU1005>NU-1004>NU-1003>NU-1000。随后研究者将其用于酶催化反应,说明集成了微孔和介孔的复合材料吸附性能高于单一孔道结构材料,是一生物酶的优良载体。同时,负载在这一材料中的胰蛋白酶在热稳定性和长期储存稳定性方面也高于纯胰蛋白酶。
采用纳米颗粒、纳米微球等载体通过化学键结合、物理吸附和分子自组装等方式负载药物是药物研发的热点领域。MOFs材料作为一类新兴药物载体,可通过自组装或后修饰的方式装载药物,使药物通过共价键或非共价键与MOFs骨架相连。MOFs独特的比表面积和孔结构可以使载药量大大提高,但传统微孔MOFs存在孔道狭窄限制药物分子释放以及影响生物大分子活性等问题。因此2012年,Yaghi课题组在MOF-74基础上,使用不同长度的配体,对MOFs进行孔道扩展,得到一系列介孔MOFs材料(IRMOF-74-Ⅰ~IRMOF-74-Ⅺ)。这一系列材料热稳定性良好,能够吸附天然蛋白质等生物大分子,开辟了多级孔MOFs用于负载医药。大分子方面研究的先河。
出自《多级孔金属有机骨架材料的合成及其在生物医药中的应用研究进展》作者王晓晨
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