【化工儀器網(wǎng) 項目成果】共價有機框架(COF)是一類通過有機前體之間的反應形成二維或三維結(jié)構(gòu)的材料，從而形成強共價鍵，從而提供多孔、穩(wěn)定和結(jié)晶材料。隨著研究人員優(yōu)化合成控制和前體選擇，COF成為有機材料總體領(lǐng)域的一個領(lǐng)域。這些對配位化學的改進使無孔和無定形有機材料(例如有機聚合物)能夠進入具有剛性結(jié)構(gòu)的多孔結(jié)晶材料的構(gòu)造，從而在各種溶劑和條件下提供出色的材料穩(wěn)定性。通過網(wǎng)狀化學的發(fā)展，實現(xiàn)了精確的合成控制，并產(chǎn)生了有序、具有高度優(yōu)先的結(jié)構(gòu)取向和性能的納米多孔結(jié)構(gòu)，可以協(xié)同增強和放大。
 

　　近日，中國科學院國家納米科學中心韓寶航課題組與查瑞濤課題組，聯(lián)合天津大學雷圣賓課題組，通過設(shè)計含有不對稱側(cè)鏈的雙親性單體，構(gòu)筑了具有異環(huán)境孔道結(jié)構(gòu)的COF材料(checkered-COF)。獨特的異環(huán)境孔結(jié)構(gòu)使這一材料在親水-疏水抗生素聯(lián)合使用促進傷口愈合方面展現(xiàn)出優(yōu)異的效果。
 

　　本研究設(shè)計并合成了對位分別為親水性鏈和疏水性鏈的不對稱的醛基單體，將其與卟啉分子反應構(gòu)筑了一種亞胺連接的COF(DEG-HEP-COF)。同時，該研究構(gòu)建了只含親水性鏈或疏水性鏈的COFs作為對照樣品。此外，為了探討孔隙分布均勻性對材料性能的影響，該工作采用多組分策略制備了另一種COF對照樣品。該材料具有隨機分布的親-疏水性多孔通道。對DEG-HEP-COF及對照材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行詳細研究，粉末X射線衍射實驗、氮氣吸-脫附測試、理論模擬計算等數(shù)據(jù)結(jié)果表明，DEG-HEP-COF具有異環(huán)境孔道結(jié)構(gòu)，其孔道的排列方式類似國際象棋棋盤(chess board)，因而可使用checkered更為準確地描述這種異孔道環(huán)境。科研人員嘗試將親水性和疏水性抗生素同時負載于DEG-HEP-COF中，以用于改善傷口愈合效果方面的研究。與單一抗生素遞送相比，這種雙抗生素遞送策略可以擴大抗菌范圍，延緩或減少耐藥性的產(chǎn)生。本研究提出的非對稱單體制備含異環(huán)境孔道結(jié)構(gòu)的COF的策略，擴展了該類材料孔環(huán)境的多樣性，展現(xiàn)了孔環(huán)境對堆積模式和結(jié)晶度的顯著影響，并為進一步拓展COF的功能提供了新思路。研究表明，COFs可以作為載體上傳和遞送用于治療應用的藥物。如果設(shè)計的COF含有獨特的異環(huán)境孔，可以預測它是一種理想的藥物共傳遞載體。
 

　　相關(guān)研究成果Synthesis of a covalent organic framework with hetero-environmental pores and its medicine co-delivery application于近日在線發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。
 

參考來源： 國家納米科學中心