Angew. Chem.：刚性-柔性混合相金属有机框架材料用于多药可控释放

将不同晶体相的材料整合到同一颗粒中可以整合多种材料的性质，为复杂的应用环境提供多功能智能材料。然而，由于界面能垒的存在，整合拓扑结构不同的晶体到同一颗粒是非常困难的。近日，武汉大学的张先正教授（点击查看介绍）课题组构建了一类同时含有柔性结构和刚性结构的多组分混合相金属有机框架材料（metal-organic frameworks, MOFs），并将其用于多种药物的可控输送。这类混合相MOFs由fcu拓扑结构（立方晶系）和acs拓扑结构（六方晶系）的两种晶体相整合而成，且具有三维精确排布的八面体+棒子的独特形貌。拓扑学分析表明这类混合相MOFs的构建基于两个必要条件：（1）fcu拓扑结构的（111）晶面和acs拓扑结构（001）晶面的匹配；（2）acs拓扑结构灵活的晶格弥补两种晶体相晶格参数的差异。

这类混合相MOFs提供了拓扑结构和物理化学性质不同的两套孔道结构，孔道性质的差异会影响其与客体分子间相互作用力的强弱，从而影响客体分子的载入和释放。利用这个特点，他们构建了一种同时载入两种药物的多药输送体系，利用不同晶体相与药物结合能力的差异，调控药物在两种晶体相中的空间分布，从而调节两种药物的载入比例和释放行为。细胞实验结果表明这两种药物联合用药的剂量比和给药顺序都会影响治疗效果，通过调节这种多药输送体系中药物的载入剂量比和释放动力学可以优化联合治疗效果。

同时输送分子结构和作用机制不同的多种药物，获得最优的联合治疗效果是药物输送领域面临的难点之一，这项工作为多药可控输送体系的研究提供了新的思路。相关结果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，博士后王小刚为第一作者，博士研究生徐磊和李敏捷为共同作者。该研究得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助支持。

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Construction of Flexible-on-Rigid Hybrid-Phase Metal-Organic Frameworks (MOFs) for Controllable Multi-Drug Delivery

Xiao-Gang Wang, Lei Xu, Min-Jie Li, Xian-Zheng Zhang

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202008858

导师介绍

张先正

https://www.x-mol.com/university/faculty/13628