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Angew. Chem. :新型两步法策略构建多样性中空共价有机框架用于声动力治疗

共价有机框架(COF)作为一类新型多孔晶体材料,近年来受到了广泛关注。COF的结构与形貌对其应用起着至关重要的作用。其中,中空COF由于独特的结构形态和丰富的内部空腔,是用于药物递送的理想载体。然而,对中空COF的形貌尺寸进行快速和精准的调控仍然面临巨大挑战。


近日,中国科学院长春应用化学研究所林君研究员、马平安研究员和广西师范大学逄茂林教授合作,开发了一种基于溶剂挥发和亚胺键氧化的新型两步法策略,简便快速地构建了一系列结构形态多样的中空COF,通过高效负载客体小分子实现了体内增强的癌症声动力治疗。



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相比于传统模板法,两步法策略合成中空COF具有明显的优势。首先,利用溶剂挥发法可以在短时间内实现形貌规则、尺寸均一、高度结晶的COF的制备。随后以铁离子和过氧化氢驱动的芬顿反应所产生的羟基自由基(•OH)作为氧化剂,氧化COFs框架中的部分亚胺键,在20 min内即可得到中空COF。采用该策略制备了七种不同结构的亚胺键中空COF,其展现出多样的结构形态,包括碗状、球状、蛋壳状、胶囊状、花状,进一步证明了该两步法策略的通用性。

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随后,利用中空COF作为纳米载体,负载盐酸阿霉素(DOX)、姜黄素(Curcumin)、孟加拉玫瑰红(RB)、吲哚菁绿(ICG)、二氢卟吩e6(Ce6)五种小分子声敏剂,分别达到了43.5%、56.3%、41.7%、60.2%、64.4%的超高负载效率,同时实现亲水和疏水药物的负载以及出色的负载能力证明了该策略制备的中空COF作为载体的潜力。负载Ce6的中空COF由于带隙变窄,有利于电子和空穴的分离,在体内实现了增强的声动力治疗。

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该工作为具有独特形貌的中空COF的简便快速合成提供了一种新的方案和途径,对进一步拓展COF纳米材料的生物医药应用具有重要意义。

文信息

Construction of Multiform Hollow-Structured Covalent Organic Frameworks via a Facile and Universal Strategy for Enhanced Sonodynamic Cancer Therapy

Sainan Liu, Kunkun Dou, Bin Liu, Prof. Maolin Pang, Prof. Ping'an Ma, Prof. Jun Lin


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202301831




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