作为金属–有机框架（MOFs）材料的自然延伸，由有机单体通过动态共价键形成的共价有机框架（COFs）材料正在成为纳米治疗的新增长点。COFs材料沿袭了MOFs材料的优势（如模块化、易修饰、大孔径等），由于其无金属的特性，使之更具生物相容性和生物安全性。然而，高效率地制备尺寸均匀的纳米COFs颗粒是制约其生物医学应用的一大瓶颈，这使得关于COFs纳米治疗的文献鲜为报道。最近，山东师范大学董育斌（点击查看介绍）课题组在室温条件下制备了粒径~140 nm的COFs纳米颗粒，并通过“键合缺陷功能化”和主客体包封的方法分别将卟啉光敏剂和萘酞菁光热剂修饰到纳米COF平台，实现肿瘤的光动力和光热的联合治疗。

图1 材料的设计与合成

图2 纳米COFs材料的表征

首先该制备方法非常简单、高效，在室温搅拌情况下即可获得克级规模的COFs纳米颗粒，无需氮气保护，也无需溶剂热反应；其次该体系巧妙地利用“键合缺陷功能化”将未反应的–CHO官能团与单氨基取代的卟啉光敏剂反应，通过共价键将其连接到纳米COFs；再次利用COFs固有孔道负载萘酞菁光热分子，并提高了萘酞菁的光稳定性，实现了光动力与光热治疗在纳米COFs平台上的统一。实验结果表明该材料光热效应导致的温度升高并未提高光敏剂诱导¹O₂产生的能力，但在细胞及活体实验中光热治疗通过破坏溶酶体和线粒体，显著提高了细胞对光动力治疗的敏感性，增强了治疗效果。该工作为肿瘤更加高效的治疗提供了新的研究思路。

图3 在乳腺癌异种移植物模型中评估纳米COFs材料联合治疗效果

相关成果发表在ACS Nano上，文章的第一作者为山东师范大学化学化工与材料科学学院的博士生官群，通讯作者为李延安副教授和董育斌教授。

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Nanoscale Covalent Organic Framework for Combinatorial Antitumor Photodynamic and Photothermal Therapy

Qun Guan, Le-Le Zhou, Yan-An Li, Wen-Yan Li, Shumei Wang, Chun Song, Yu-Bin Dong*

ACS Nano, 2019, 13, 13304-13316, DOI: 10.1021/acsnano.9b06467

导师介绍

董育斌

https://www.x-mol.com/university/faculty/12164

李延安

https://www.x-mol.com/groups/li_yanan