【Fe₃O₄@Cu(BTC)】磁性MOF纳米复合材料的简易制备及其潜在靶向药物递送应用

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摘要：
本文(J. Mater. Chem., 2011,21, 3843-3848) 提出一种简便、高效且环保的方法，制备新型磁性多孔金属有机框架（MOF）基纳米复合材料（Fe₃O₄/Cu₃(BTC)₂），将Fe₃O₄纳米棒与Cu₃(BTC)₂纳米晶结合，该材料兼具磁性与高孔隙率。负载抗癌药物尼美舒利（NIM）后，每克复合材料可吸附0.2g NIM，在37℃生理盐水中11天完成药物释放，有望用于靶向药物递送。

研究背景：
1.行业问题和研究现状：MOF材料在催化、吸附等领域应用广，NMOF在生物传感等有潜力，也有MOF用于药物递送（如MIL系列），但MOF及传统载体难高浓度递药，易扩散；有机材料载体稳定性等不足，磁性介孔硅载体合成复杂、污染大。
2.本文创新：首次构建基于MOF的靶向药物递送系统，将Fe₃O₄纳米棒与Cu₃(BTC)₂结合，制备方法简便环保，材料兼具磁性与多孔性，可靶向递药并控制释放。

实验部分：
1.Fe₃O₄纳米棒合成：用改进共沉淀法，将10mmol FeCl₃·6H₂O和10mmol FeSO₄·7H₂O溶于60mL蒸馏水，30℃搅拌滴加25%氨水沉淀，80℃保温30分钟，离心收集洗涤，乙醇分散后浓度约7mg/mL。
2.Fe₃O₄/Cu₃(BTC)₂纳米复合材料合成：0.5g H₃BTC溶于80mL DMF/乙醇（1:1），加含Fe₃O₄纳米棒的乙醇溶液（1号样10mL、2号样5mL），70℃下加40mL含0.86g Cu(OAc)₂·H₂O的水溶液，搅拌反应4小时，离心收集并洗涤。
3.尼美舒利负载：800mg NIM溶于10mL三氯甲烷，加100mg脱水复合材料，密封室温搅拌24小时，过滤洗涤，真空70℃干燥，UV-vis和元素分析测载药量，1号样0.172g/g、2号样0.201g/g。
4.药物释放测试：37.0±0.2℃生理盐水中，100mg含药复合材料悬浮于100mL生理盐水，搅拌取样，UV-vis分析，释放符合Higuchi模型，11天完全释放。

分析测试：
1.PXRD：Fe₃O₄为晶态（JCPDS 19-0629）；复合材料衍射峰对应Cu₃(BTC)₂，Fe₃O₄峰不明显，1、2号样Fe₃O₄含量分别为5.4wt%、3.7wt%，Cu₃(BTC)₂晶粒尺寸2.8-4.2nm。
2.SEM/TEM：复合材料为50-150nm不规则颗粒，Fe₃O₄纳米棒嵌入Cu₃(BTC)₂基质，非物理混合，Cu₃(BTC)₂纳米晶3-5nm，HRTEM显示其(044)面间距0.21nm，Fe₃O₄(311)面间距0.25nm。
3.N₂吸附-脱附：复合材料为微孔结构，1号样S_BET=517m²/g、V_t=0.32cm³/g；2号样S_BET=519m²/g、V_t=0.29cm³/g，负载NIM后比表面积降94%-95%。
4.磁学测试：300K下，1-NIM饱和磁化强度1.54emu/g，2-NIM为0.92emu/g，20秒内可磁分离。

总结：
1.主要研究结果：成功制备Fe₃O₄/Cu₃(BTC)₂纳米复合材料，兼具磁性与多孔性，可高效负载NIM并缓慢释放。
2.创新突破：首创MOF基靶向递药系统，制备方法优，材料性能佳。
3.潜在意义：为靶向递药、磁共振成像等提供平台，推动MOF材料在医药领域应用。

Facile fabrication of magnetic metal–organic framework nanocomposites for potential targeted drug delivery
文章作者：Fei Ke, Yu-Peng Yuan, Ling-Guang Qiu*, Yu-Hua Shen, An-Jian Xie, Jun-Fa Zhu, Xing-You Tian, Li-De Zhang
DOI：10.1039/c0jm01770a
文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/jm/c0jm01770a

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