MOF材料在藥物運輸中的應(yīng)用.ppt

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1、MOF材料在藥物運輸中的應(yīng)用用于運送藥物的任何給藥途徑，即口腔、鼻腔、皮膚、肺動脈或靜脈注射，藥物為了到達(dá)預(yù)期的作用部位一般要跨越多個生物屏障。此外，全身用藥存在的關(guān)鍵問題為溶解性差，有限的穩(wěn)定性、快速的藥物的代謝和排泄，意外的副作用，以及缺乏選擇性藥物的生物利用度低，結(jié)果隨著有效治療無效結(jié)果。MOF材料能夠特異性靶向病變組織，避免過早斷裂和降解，促進更高數(shù)量的藥物穿過細(xì)胞膜而轉(zhuǎn)移。有兩個主要方法來實現(xiàn)基于刺激反應(yīng)的可觸發(fā)藥物釋放：藥物通過共價鍵連接到孔表面，可通過切割鍵或利用外部納米載體的官能化表面形成可開蓋的涂層，作為帽系統(tǒng)（即脂質(zhì)雙層，聚合物，寡核苷酸）或孔門控系統(tǒng)（即，蛋白質(zhì)

2、氧化鐵NPs，AuNPs）。各種類似的外部和內(nèi)部刺激如溫度，pH，溶劑極性，分子識別，電場和磁場，以及光均可以觸發(fā)藥物釋放。MOF材料是在溫和條件下，由配位作用以自組裝的方式將金屬離子與有機配體接連而成。MOF材料具有藥物載體的性質(zhì)，存在適用于包封藥物的大孔徑和孔表面積，可以同時實現(xiàn)高載藥量和適宜的藥物控制釋放。藥物包埋孔口修飾官能團在不同的外界條件下打開或關(guān)閉孔口藥物控制釋放MOF材料由于金屬與配體間存在相對不穩(wěn)定的配位鍵而具有生物可降解性，可以通過修飾手段攜帶多種功能基團；可以容易地調(diào)整顆粒組成，尺寸和形態(tài)以優(yōu)化最終顆粒性質(zhì)。用Zn(NO3)·6H2O,對苯二甲酸，三乙胺制備MO

3、F-5向MOF-5中載入辣椒素和5-氟尿嘧啶載藥量=（MOF-5內(nèi)藥量/MOF-5總質(zhì)量）*100%楊寶春等，高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報2012年1月（33）26-314h時產(chǎn)生突釋，辣椒素和5-FU的突釋量分別為27.4%和32.6%.這是由藥物擴散進入釋放介質(zhì)形成的。平穩(wěn)釋放84h后，5-FU表現(xiàn)為突釋量增大，這是由于有更多的辣椒素進入孔徑，延長釋藥時間。目前的小分子藥物通常受限于其在整個身體中的非特異性分布，導(dǎo)致高劑量，快速清除，差的藥代動力學(xué)和高副作用。納米金屬有機骨架材料（NMOF）已經(jīng)用于遞送抗癌藥物和其他化學(xué)治療劑。NMOF材料具有以下優(yōu)點（1）本身無毒，無生理活性和生物相容性

4、；（2）具有均勻可調(diào)的孔道，豐富的基團作為活性位點；（3）通過改性，對緩釋進行調(diào)節(jié)使達(dá)到更好的效果。分類：親水性藥物載體、疏水性藥物載體。JOSEPHDELLAROCCA,AccChemRes.2011Oct18;44(10):957–968順鉑前藥通過使用前藥作為結(jié)構(gòu)單元或通過在合成后將前藥連接到骨架上而以特別高的水平摻入NMOF中。這些NMOF被封裝在二氧化硅殼內(nèi)并靶向癌細(xì)胞。體外測定顯示，靶向的NMOF具有與順鉑相似的功效，而非靶向的NMOF具有較低的活性。幾種不同的治療分子以前所未有的水平裝載在多孔鐵羧酸鹽NMOF中。NMOF顯示持續(xù)的藥物釋放，沒有爆發(fā)效應(yīng)，并且體外測定顯示

5、納米包封的藥物具有與游離藥物相似的功效。用于產(chǎn)生NMOF的組成可調(diào)性和溫和合成條件應(yīng)允許摻入其它成像和治療劑以及它們在體內(nèi)有效遞送至靶細(xì)胞MOF材料可以解決無機載體釋放難控制，有機載體裝載量不高的難題，可以通過控制釋藥速率來降低臨床不期望的高峰血藥濃度，避免血藥濃度頻繁波動或是控制血藥濃度在較長時間內(nèi)維持在有效濃度以上，從而提高藥效，減少用藥次數(shù)，實現(xiàn)藥物緩慢釋放。選自納米孔洞金屬-有機骨架藥物緩釋材料的設(shè)計與性質(zhì)研究MOF材料具有高孔隙率，高比表面積和強熱穩(wěn)定性，低毒性和生物相容性等特性。生物金屬-有機骨架材料bio-MOF，在藥物控釋方面具有潛在的應(yīng)用價值。藥物分子與材料的結(jié)合能

6、力，材料的孔徑和類型，影響藥物分子動力學(xué)釋放。劉蓓廉源會李智陳光進化學(xué)學(xué)報ActaChimicaSinica2014,72(8）影響藥物分子吸附的因素（孔徑）影響藥物分子吸附的因素（孔隙率）影響藥物分子吸附的因素（力場）結(jié)果表明：MOF材料結(jié)構(gòu)對藥物布洛芬分子的吸收和擴散有重大影響，其中，孔徑小對藥物分子的進入和擴散有很大的限制作用；孔隙率越大，材料對藥物分子的吸附量及擴散系數(shù)越大；材料骨架的柔性或者剛性對擴散有極大影響。在最好的情況下MOF材料，直到它的交付任務(wù)都應(yīng)該是穩(wěn)定的，意味著它們必須保證結(jié)構(gòu)的完整性，直到它們達(dá)到靶點部位。完成任務(wù)后，它應(yīng)該分解成小且無毒的單元被清除出身體，

7、確保沒有長期的毒性作用且具有較好的生物相容性。它們的高熱，化學(xué)，機械穩(wěn)定性賦予它們相對低的降解速率，這取決于顆粒的大小，功能化和孔隙形態(tài)以及二氧化硅的凝聚程度。此外，它們在生理條件下的膠體穩(wěn)定性很大程度上取決于它們各自的結(jié)構(gòu)，到目前為止只有少數(shù)納米MOFs符合生物學(xué)條件。謝謝！