碱基金属-有机框架材料的合成、表征及药物运输作用的研究

At present, many drugs have defect, especially anticancer drugs, and the efforts should been made to improve the effectiveness and reduce the toxicity of drugs. Fortunately, as rising material, the porosity and predictability of the structure of metal-organic frameworks (MOFs) brings opportunities for the development of drugs. Due to the advantages of MOFs and the bioactivity of nuclear bases, in the project, we will choose nuclear bases as ligands and bioactive metal ions to construct bio-MOFs. The structures of MOFs will be characterized and analyzed and the tests of cell toxicity and drug delivery will be researched. In addition, the possible relationship between MOFs' structures and pharmacological activity will been explored. Thus, this project will lay the foundation of MOFs' application in biomedical field.

目前临床使用的许多药物（特别是抗癌药物）都存在着缺点，研究高效低毒的药物具有重要意义。金属-有机框架材料（简称MOFs）具有多孔性、可调控等特点，为药物的开发带来机遇。本项目应用MOFs设计合成策略，以构筑具有特定药物活性的框架材料为目的，拟选用具有药理活性的碱基类生物分子为配体、通过添加辅助配体与生物相容性金属离子合成具有药物运输功能的bio-MOFs。通过结构的表征和分析，筛选出结构稳定的大孔道框架材料，结合细胞毒性、药物负载和缓释等实验，探索MOFs结构与药物活性之间的可能关系，为功能性配合物在生物医学领域的研究积累经验。

目前临床使用的许多药物都有一定的毒副作用，研究高效低毒的药物具有重要意义。金属-有机配合物（特别是金属-有机框架，简称MOFs）具有可设计、可调控等特点，为药物的开发带来机遇。为构筑具有生物活性的框架材料，我们应用MOFs设计合成策略，选用具有药理活性的碱基类生物分子为配体、通过添加高对称性辅助配体与生物相容性金属离子合成了许多晶态金属-有机配合物。并通过X-射线单晶衍射测试解析其结构，结合热重、元素、红外等测试进行了结构表征，研究了荧光、气体吸附等性质，也测试了部分配合物的抑菌、细胞毒性等生物活性，为探索配合物结构与生物活性之间的构效关系积累实验数据，为功能性配合物在生物医学领域的应用积累经验。此外，我们构建了一些大孔道的MOFs，研究了官能团对气体吸附性质的影响，为做药物负载或制备具有生物活性的MOFs-模板复合材料做基础。另外，鉴于生物分子对称性较低、合成晶态配合物困难，我们总结了单晶到单晶转化的后合成方法，希望能将后合成方法应用到生物分子构筑的金属-有机配合物中。