具有药物负载和缓释功能的纳米金属有机骨架材料的合成和构效关系研究

药物缓/控释载体的研究和开发一直是医药领域中的一项重要研究课题，当前常用的药物载体普遍都存在着包封率及载药量低、释药过程中出现药物突释现象等问题。金属-有机骨架化合物（MOFs）由于其多孔且孔径尺寸可调以及较高的生物安全性和高的负载率、可控的缓释时间等诸多优点成为药物缓/控释领域的新星，表现出传统载体无可比拟的优越性。但是常规制备的MOFs都是毫米级的晶体，只能以口服方式给药，使得药物受胃液等的影响而药效大大降低。而将MOFs纳米化后就可以实现静脉、粘膜等多种途径的给药，从而增强药效。本项目致力于设计和制备具有高负载量和可控缓释性能的纳米MOFs生物医药材料，实现制备方法的绿色、高产和低耗，实现纳米MOFs材料的无毒和生物相容性，以及实现制备方法的多样化和尺寸的可控性，在此基础上探索影响药物负载率和缓释性能的各种因素，实现制备条件的最佳化，为纳米MOFs材料的工业化批量生产奠定基础。

本项目的主旨是实现金属有机骨架晶体（MOFs）的纳米化以及将其应用到药物的负载和缓控释领域。我们设计了多个路线并进行了大量的实验研究，取得了一定的成果。首先，获得了多种形貌的纳米尺度的MOF-5材料，其中包括：多孔的纳米正方片（尺寸在500 nm左右，厚度约为50 nm）、纳米球（直径约为50 nm）和平截矩形微片（500 nm-1μm）。比较有趣的是我们发现纳米正方片在乙醇溶剂中存在着形貌转化的现象，从正方形片逐渐转化为柳叶形片。而且平截矩形微片在放置过程中也会发生变化，一个微片会分解成多个柳叶形纳米片。将所得的纳米MOF-5应用于布洛芬的负载和缓释，研究结果表明，纳米MOF-5的确能够负载布洛芬（正己烷或乙醇为布洛芬溶剂），而且负载量较高。另外我们还获得了多种形貌的纳米ZIF-8，包括尺寸在50-100 nm的纳米多面体，尺寸在500 nm-1μm之间的纳米空心球（每个空心球都是由30 nm左右的纳米粒子组装而成），这些产物也对药物具有较高的负载率。我们还制备获得了Zn-H3BTC纳米立方、纳米锥、纳米线和纳米棒。. 在开展MOFs纳米化的工作的同时，我们还进行了许多其他功能性纳米材料制备方面的尝试，包括高性能的可见光催化剂的研制、自支持膜的研制以及具有高灵敏度的表面增强拉曼纳米基底的研制等，都取得了一定的成果，其中大部分成果都属于首创性的报道。. 在本项目的支持下，发表SCI检索文章八篇，核心期刊文章一篇，出版学术著作一部，获得国家发明专利授权一项。另外还有多项研究成果正在整理和深入中，有望在以后的时间里陆续发表和应用。.