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吉林大学杨英威教授科研团队：柱[6]芳烃纳米阀门调控的磁性核壳mof纳米材料用作多重响应释药体系
导语
吉林大学化学学院、纳微构筑化学国际合作联合实验室杨英威教授科研团队曾在cbg资讯报道了水溶性联苯拓展型柱[6]芳烃用于有机磺酸盐类客体的选择性沉淀的新进展和新型共轭大环聚合物材料研究进展。近日，杨英威教授科研团队又有新突破，在基于超分子大环芳烃门控金属有机骨架复合材料的智能药物控释领域取得了重要研究成果（doi: 10.1002/smll.201704440）。
前沿科研成果：柱[6]芳烃纳米阀门调控的磁性核壳mof纳米材料用作多重响应释药体系
small, 2018, 14, 1704440. doi: 10.1002/smll.201704440
图1. 可控多功能靶向诊疗体系的设计与制备
（来源：small）
作者借鉴核壳构筑功能金属有机骨架材料的制备方法，通过原位生长的方式构筑了以fe3o4磁性纳米粒子为核，金属有机骨架材料uio-66为壳，抗癌药物5-氟尿嘧啶为“货物”，柱芳烃准轮烷为超分子纳米阀门的诊疗平台。本体系很好地发挥了磁核的功能性，可以同时实现快速磁分离和磁共振成像（图2）。
图2. 磁核的功能性表征
（来源：small）
随后，作者详细研究了柱芳烃作为纳米阀门的药物控释行为，利用柱芳烃可控的主客体作用，巧妙地设计了两种基于不同空腔尺寸柱芳烃（即柱[5]芳烃和柱[6]芳烃）的超分子纳米阀门。这两种具有不同“松紧程度”的纳米阀门在整个体系中均表现出理想的ph、ca2+、zn2+、温度等多重刺激响应操控能力（图3）。研究表明柱[6]芳烃与“连接轴”单元之间具有更强的主客体相互作用力，在相同的外界刺激条件下柱[6]芳烃纳米阀门打开的更缓慢。这种可控松紧的柱芳烃阀门体系，不仅可以实现在病变部位的靶向释药，而且可以发挥缓释速率调控的作用。
图3a. 柱[6]芳烃超分子纳米阀门控释体系
（来源：small）
图3b. 柱[5]芳烃超分子纳米阀门控释体系
（来源：small）
基于柱[6]芳烃超分子纳米阀门体系的优异表现，作者进一步研究了其在细胞水平上的给药效果。细胞毒性实验说明材料自身生物相容性良好，和单纯的5-氟尿嘧啶相比，本工作中设计的集磁分离、磁共振成像、多刺激响应可控释药于一体的诊疗平台表现出良好的效果 （图4）。本工作实现了磁分离、磁共振成像协同作用的多重刺激响应的可控药物释放一体化，有利于实现复合载药体系的定时、定点、定位治疗，提高疾病治疗效率，这种医用平台的设计或者理念的实现将丰富现有的医用材料，同时将材料科学和医用科学有机结合，将超分子化学和材料科学有机结合，为疾病诊疗体系的发展提供了一个良好的思路。
图4. 细胞水平上的给药效果研究
（来源：small）
课题组在读博士生武明雪为论文的第一作者，杨英威教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金，吉林大学人才培养计划和吉林省省校合作建设项目等项目的大力资助。
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参考文献：
1. small 原文链接：http://chembeango/news/art?id=18002
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