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大家好，今天跟大家分享一篇發表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，文章題目是「Copper-Based Metal–Organic Framework Overcomes Cancer Chemoresistance through Systemically Disrupting Dynamically Balanced Cellular Redox Homeostasis」。本文的通訊作者是華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院王征，王琳，王國斌教授。本文通過利用耐藥癌細胞中高水平但動態平衡的細胞氧化還原平衡的生化脆弱性，設計了一種納米銅/鄰苯二酚基金屬有機框架（CuHPT），有效地擾亂了這種平衡，使其向氧化壓力傾斜。

化療耐藥性是造成腫瘤復發的一個主要原因。鑑於化療耐藥性的機制複雜性，分子抑制劑和靶向藥物往往不能消除耐藥性的癌細胞，有時甚至通過激活替代途徑促進化療耐藥性。在耐藥細胞中，氧化還原作用動態地保持在一個較高的水平，以保持這些細胞的生命力和抵抗化療的能力。鑑於這種氧化還原的特點，一種可能的方法是通過提高更高的氧化應激，同時使這些細胞的抗氧化能力失效，從而破壞這種細胞的氧化還原平衡，有選擇地殺死耐藥細胞。然而，很少有分子能夠同時實現這個目標的這兩個方面，因為大多數報道的化合物只是能夠針對其中的一個方面。本文通過銅離子和兒茶酚配體（2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylene, HPT）之間的一步自組裝，合成了一個納米級的銅基金屬有機框架（CuHPT）。CuHPT可以將GSH氧化成二硫化穀胱甘肽（GSSG），同時由於配位銅（Cu（II））的還原而分解。隨後，釋放的兒茶酚配體和Cu+促進了細胞內ROS的產生。利用耐藥癌細胞中高含量的GSH作為激活和維持ROS放大效應的 "觸發器"，可有效殺死耐藥癌細胞。

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共價有機框架（Covalent Organic Frameworks, COFs）是一類新型的晶態多孔有機聚合物，近年來引起廣泛關注。可逆反應通常被認為是合成結晶COFs的必要條件。然而可逆反應生成的可逆共價連接化學鍵穩定性較差，使COFs難以在實際應用環境中長時間保持晶態的多孔框架結構。因此，開發新型有機縮合反應合成具有穩定共價連接的COFs對於拓展COFs結構和功能的多樣性，並拓展其應用至關重要。

　　利用亞胺的化學活性，蔡亞岐研究組巧妙地通過多組分Doebner反應構建了亞胺衍生4-羧酸喹啉連接的QL-COFs。Doebner反應具有可逆-不可逆順序的反應歷程，通過芳醛、芳胺和丙酮酸的三組分一鍋反應和亞胺COFs的合成後修飾均可成功構建高結晶度、高孔隙度的QL-COFs。此方法不需要特殊的有機單體設計，理論上能夠推廣到絕大部分已報道的亞胺COFs中。材料表徵發現，4-羧酸喹啉連接的QL-COFs具有良好的穩定性，能夠耐受強酸強鹼等。此外，相比於對應的亞胺連接COFs，QL-COFs的孔徑發生收縮，高密度羧基的分布顯著提升了QL-COFs的親水性。基於上述特點，蔡亞岐研究組與王軍研究組合作，用QL-COFs對商品化剛玉陶瓷納濾膜管進行修飾，製備了QL-COF膜材料。納濾實驗發現，QL-COF膜對分子尺寸大於其孔徑1.4 nm的有機分子均可實現99%以上的截留率，尺寸排阻效應是其主要的分離機理。同時，QL-COFs良好的親水性使納濾膜表現出了高達850 L m-2h-1MPa-1的水通量，QL-COF納濾膜性能穩定且能夠耐酸耐鹼。電驅動的陽離子納濾篩分實驗表明QL-COF膜對大尺寸陽離子Oct4N+、Dodec4N+同樣能夠實現高效納濾截留。