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摘要恶性肿瘤仍然是人类生命健康的主要威胁。近几十年来，药物发现领域一直致力于探索新的抗癌药物及疗效更高的抗癌疗法。而基于气体小分子的气体疗法是一种有着巨大潜力的癌症治疗方法。在肿瘤的气体治疗中，气体分子如一氧化氮(NO)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)等可以有效地杀死肿瘤细胞。CO作为一种无色无味的气体，与人血红蛋白具有较高的亲和力，可以有效地抑制肿瘤细胞中线粒体的呼吸代谢，抑制肿瘤细胞生长。近年来，研究人员开发了一系列具有较强CO释放能力的CO载体材料用于肿瘤治疗，如中空纳米颗粒、脂质体纳米颗粒、蛋白质、金属—有机框架(MOF)等，但CO的可控释放、材料溶解性差、潜在的毒副作用等，限制了其进一步的应用。<br>　　本论文设计并合成了羰基钌( Ru-CO)金属配体Ru-CO-BipyCOOH,并利用该金属配体进一步构建了异核金属配合物及MOF用于抗肿瘤性质的研究。第一章中，我们总结了气体疗法中常用的H2S、NO以及CO等气体，并重点介绍了 CO的抗肿瘤机理与应用。最后，我们综述了不同类型的金属—羰基药物递送体系的构建及其在抗肿瘤中的应用。<br>　　第二章中，我们制备合成了含Ru-CO的金属配体Ru-CO-BipyCOOH,并将其与2- (1H-吡唑醇-3-yl)吡啶配体反应得到Ru-CO-BipyCOOH-Pzy后进一步分别与Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)盐进行配位反应，最终得到三种含有Ru-CO的异核金属配合物。为了改善这些异核金属配合物在水中的溶解性，我们将他们与DOPC-胆固醇-DSPE-PEG2K进行自组装，最终得到三种水溶性纳米粒子，并命名为Ru-Mn-PEG2k,Ru-Fe-PEG2k与Ru-Zn-PEG2k。所制备的纳米粒子尺寸相当，在H2O2存在下能够有效地产生羟基自由基(·OH),且相同质量浓度下Ru-Zn-PEG2k产生·OH的量最多。另外，这三种纳米颗粒在pH = 6.5的PBS缓冲溶液中不能有效地释放CO,说明制备的纳米粒子稳定性较好，可以有效地传输至肿瘤部位。细胞毒性实验结果表明，相比于Ru-Mn-PEG2k和Ru-Fe-PEG2k,Ru-Zn-PEG2k的细胞毒性最强，初步推测可能是由于引入Zn(Ⅱ)可以利用离子干扰疗法，在细胞内进行Zn(Ⅱ)积累破坏离子稳态平衡，从而干扰了 Ca2+稳态,促进了活性氧的产生。<br>　　第三章中，我们使用了不同摩尔比的金属配体Ru-CO-BipyCOOH与2,2-二吡啶-5,5-二羧酸作为共同配体制备了两种含有Hf(Ⅳ)的UiO-67型纳米级MOF材料( Hf-nMOF),分别命名为 Hf-Ru-MOF(3.2)与 Hf-Ru-MOF(4.7) (3.2 与 4.7分别表示Hf与Ru的原子比)。为了克服UiO-67型的Hf-nMOF在水中稳定性差的缺点，我们采用了长链聚乙二醇( mPEG2K-COOH)进行了表面配位修饰。实验证明 mPEG2K-COOH 的包裹能够有效改善 Hf-Ru-MOF(3.2)与 Hf-Ru-MOF(4.7)的稳定性。合成后的UiO-67型Hf-nMOF可进一步高效负载光敏剂二氢卟吩e6 (Ce6),所得复合材料命名为Hf-Ru-MOF(3.2)@mPEG@Ce6与Hf-Ru-MOF(4.7)@mPEG@Ce6,封装效率分别为 7.82％ ±0.11％和 4.22％ ± 0.06％。细胞外活性氧产生的效能研究显示，负载Ce6后，这两种纳米粒子都可以有效的产生单线态氧(1O2),显示出较好的潜在光动力治疗(PDT)效果。<br>　　第四章中，我们修正了之前课题组合成的基于Cd5次级构筑单元(SBU)的三维(3D)MOF晶体数据。并系统地探究了在50℃的真空(800Pa)条件下MOF孔道中的溶剂分子N,N-二乙基甲酰胺(DEF)向SBU中Cd2+的迁移反应，以及由Cd2+配位情况改变所导致的MOF孔道形状的改变。通过改变抽真空的时间,我们得到了一系列孔道形状及SBU不同的Cd5基MOF并研究了这些MOF的可逆转化反应，证实了配位溶剂DEF在MOF活化过程中潜在的复杂的作用。<br>　　第五章中，我们总结了本文主要的创新点以及所完成的主要工作，并提出了使用Ru-CO配体作为CO释放模块与其他材料联合，进行药物递送和协同治疗的未来展望。