共價(jià)有機(jī)框架材料在藥物遞送中的應(yīng)用進(jìn)展

背景介紹藥物遞送系統(tǒng)（DrugDeliverySystem，DDS）通過增強(qiáng)藥物對靶點(diǎn)的傳遞，最大限度地減少藥物在遞送過程中的流失，促進(jìn)患者的依從性從而改善患者的健康。2000年隨著納米醫(yī)學(xué)興盛，開始使用納米顆粒進(jìn)行藥物遞送。由于納米載體可能存在潛在危害，因此藥物遞送系統(tǒng)需要具備無毒、高載藥量等條件。共價(jià)有機(jī)框架（COFs）是一類由C、H、N、O、B等輕質(zhì)元素組成，通過共價(jià)鍵連接形成的多孔結(jié)晶有機(jī)聚合物。本文亮點(diǎn)1介紹了COFs及其復(fù)合材料的合成方法及表征，列舉了COFs作為幾種模型藥物（如阿霉素、5-氟尿嘧啶等）的載體在藥物遞送中的應(yīng)用；2提出了COFs材料在藥物遞送領(lǐng)域中的優(yōu)勢；3對目前COFs材料在藥物遞送領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展的機(jī)遇進(jìn)行了總結(jié)和展望。內(nèi)容介紹1

藥物遞送載體研究現(xiàn)狀藥物遞送系統(tǒng)是利用載體負(fù)載藥物，在合適的時(shí)間將適量的藥物輸送到生物體內(nèi)，并有效控制藥物在生物體內(nèi)特定位置的釋放和分布。DDS具有提高藥物穩(wěn)定性、減少藥物降解、降低藥物不良反應(yīng)、實(shí)現(xiàn)藥物控制釋放和靶向釋放等優(yōu)勢。2

COFs材料的研究現(xiàn)狀2.1

COFs材料的合成在合成過程中，COFs結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)熱力學(xué)平衡形成共價(jià)鍵，形成高度有序的共價(jià)網(wǎng)絡(luò)。COFs材料合成方法有溶劑熱合成法、離子熱合成法、微波輔助合成法、室溫合成法、機(jī)械研磨法等。2.2

COFs材料的種類及特點(diǎn)COFs是一類由特定的有機(jī)單體進(jìn)行可逆縮聚反應(yīng)而形成的有機(jī)多孔材料。COFs材料具有質(zhì)量輕、密度低、孔道開放、大小均一、結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。COFs由有序的多孔網(wǎng)絡(luò)組成，具有較大的孔徑和較高的比表面積。與金屬有機(jī)框架材料相比，COFs材料具有更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)COFs中金屬離子的缺乏降低了自身的細(xì)胞毒性，這是COFs用作藥物遞送系統(tǒng)的天然優(yōu)勢。2.3

COFs材料的表征作為具有高載藥能力和高效藥物釋放的藥物遞送載體，COFs材料的生理穩(wěn)定性差、非特異性作用和細(xì)胞膜滲透性低等局限性限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。3

COFs在藥物遞送中的應(yīng)用傳統(tǒng)的藥物遞送系統(tǒng)利用全身給藥，將藥物分布到全身，這種給藥方式可能伴有嚴(yán)重的副作用和藥物向所需細(xì)胞的輸送量不足的缺點(diǎn)。3.1

負(fù)載抗癌抗腫瘤類化學(xué)藥物遞送的COFs材料3.1.1

負(fù)載阿霉素遞送的COFs材料阿霉素（Doxorubicin，DOX）是一種腫瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成，對RNA的抑制作用最強(qiáng)。阿霉素為廣譜抗腫瘤藥，可對機(jī)體產(chǎn)生廣泛的生物化學(xué)效應(yīng)，對多種腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出優(yōu)異的殺傷效應(yīng)，具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性作用。通過自組裝聚乙二醇修飾的單功能姜黃素衍生物（PEG-CCM）和胺功能化的COFs開發(fā)了一系列水分散性聚合物-COF納米復(fù)合材料，即PEG-CCM@APTES-COF-1（圖2a）。3.2

負(fù)載抗癌抗腫瘤類中藥遞送的COFs材料槲皮素（Quercetin）是植物界分布廣泛，具有多種生物活性的黃酮醇類化合物，具有較好的祛痰、平喘、止咳作用，同時(shí)具有減少毛細(xì)血管脆性、降低血壓血脂、增加冠脈血流量等作用。3.3

負(fù)載布洛芬遞送的COFs材料布洛芬（Ibuprofen，IBU）屬于解熱鎮(zhèn)痛類藥物，是一種非甾體抗炎藥，可用于治療疼痛、炎癥和風(fēng)濕病。4

結(jié)論和展望將活性治療藥物裝載至COFs，不僅可以將藥物穩(wěn)定地存在于血液中，而且能將藥物選擇性釋放至靶向部位，表現(xiàn)出優(yōu)異的腫瘤抑制能力，提高了抗癌藥物的生物利用度、藥代動(dòng)力學(xué)，改善了生物分布特征，為癌癥治療提供了新思路。COFs在藥物遞送領(lǐng)域的應(yīng)用還處于起步階段，未來COFs在藥物遞送系統(tǒng)中的應(yīng)用可圍繞以下幾個(gè)方面開展：（1）優(yōu)化COFs的反應(yīng)條件，使用綠色、低成本的反應(yīng)物與溶劑進(jìn)行COFs的合成，或加入高效、可回收的催化劑加速反應(yīng)進(jìn)行，設(shè)計(jì)出可用于工業(yè)化生產(chǎn)的反應(yīng)路線。（2）裝載更多的模型藥物，擴(kuò)大COFs在藥物遞送領(lǐng)域的應(yīng)用。比