长春应化所陈学思院士/田华雨研究员 AM：基于分子交换刻蚀法制备的共价有机框架纳米颗粒用于声动力和免疫联合治疗

2022-09-10 来源：高分子科技

共价有机框架材料（COF）是新一种新兴的高分子材料，具有多孔、比表面积大、修饰策略丰富、可设计性强等优点在纳米医学领域具有巨大的应用潜力。但形态不规则和水分散性差的问题限制了COF的广泛应用。所以开发可控、简便、快速、通用的纳米级COF制备方法是推进COF在纳米医学领域应用的关键步骤。

近期，长春应化所陈学思院士/田华雨研究员团队提出了一种新的通用纳米级COF制备策略。该策略的核心原理是基于亚胺交换反应的分子刻蚀。这种方法只需要稍微扩展常用的COF制备工艺即可快速制备COF纳米颗粒，所得纳米颗粒大小均匀可调，并且适用于不同类型的亚胺COF。

在此基础上，作者选择了合适尺寸的卟啉基COF纳米颗粒（P-COF NPs）在纳米医学领域进行探索和应用。在经过Fe³⁺配位和PLG-g-mPEG修饰之后得到了纳米级声敏剂（PgP@Fe-COF NPs）。得益于COF规整和坚固的框架结构，卟啉分子实现了规律性的空间排列和增强的化学结构稳定性。所以PgP@Fe-COF NPs作为声敏剂，将比有机小分子声敏剂产生更多的活性氧，实现优异的的声动力治疗（SDT）效果。此外，PgP@Fe-COF NPs还可以实现基于芬顿反应的化学动力学治疗（CDT）性能和消耗谷胱甘肽（GSH）带来的增强的肿瘤杀伤能力。作者进一步将PgP@Fe-COF NPs与抗PD-L1抗体结合使用，在4T1小鼠模型中，有效地抑制了肿瘤生长、复发和转移，实现了高效的肿瘤免疫治疗。该工作提出了制备COF纳米颗粒的新策略，提供了实现增强SDT的新方法，证明了SDT与免疫检查点阻断联合治疗肿瘤治疗的可行性（图1）。该工作以“Etching Bulk COFs into Nanoparticles of Uniform and Controllable Size by the Molecular Exchange Etching Method for Sonodynamic and Immune Combination Antitumor Therapy”为题发表在《Advanced Materials》上（DOI: 10.1002/adma.202205924）。文章第一作者是长春应用化学研究所博士生王殿巍，田华雨研究员为文章的通讯作者，该研究得到国家自然科学基金委的支持。

图1. 分子交换刻蚀法制备共价有机框架纳米颗粒用于声动力和免疫联合治疗

该工作是团队在共价有机框架材料在生物医用领域进行探索研究的最新进展。为了解决共价有机框架材料因尺寸大、疏水性强而难以体内应用的难题，团队相继提出了通过超声剥离法、染料辅助分散法、设计柔性框架、分子交换刻蚀法等实现了共价有机框架材料在光疗、声疗、化疗、基因治疗等方面的应用，极大地拓展了新兴的共价有机框架材料在纳米医药领域的应用范围。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202205924

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（责任编辑：xu）

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