综述：含卟啉的超分子支架在癌症光疗中的应用概述

《Materials Advances》：An overview of porphyrin-comprising supramolecular scaffolds for cancer phototherapy

金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）在癌症光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）中的应用及协同效应

　　光热疗法和光动力疗法是光疗的两个主要分支，它们源于非侵入性治疗方式。金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）作为先进且高度多孔的材料，因其固有的多孔结构、灵活设计、结构规则性以及良好的生物相容性，受到了广泛关注，并在光疗中发挥了重要作用。卟啉及其衍生物因其优异的电化学和光物理特性，在催化、生物传感、太阳能电池、生物医学应用和气体储存等多个领域都获得了显著关注。然而，由于其固有的局限性，如在生物光谱窗口中吸收较弱、光学和化学稳定性差以及自猝灭效应，卟啉在癌症光疗中的适用性受到一定限制。为克服这些限制，开发了含有卟啉的MOFs和COFs，这是一种新的混合多孔配位聚合物。通过将卟啉封装在这些超分子支架的孔隙中、将其接枝在表面，或者作为结构有机连接物形成卟啉-MOFs，可以将这些超分子支架和卟啉的特性相结合，从而克服卟啉在生物医学应用中的某些缺点。

本文旨在回顾癌症光疗的发展历程，包括其简要概述、合成方法以及卟啉含有的MOFs和COFs在光疗中的应用。同时，还探讨了使用这些物质进行癌症光疗所面临的挑战和未来发展方向。光疗因其非侵入性和较低的副作用，被认为是多种皮肤疾病和癌症治疗中的重要手段。在光疗过程中，光热效应（PTT）和光动力效应（PDT）能够诱导癌细胞的凋亡和坏死。结合光疗与纳米技术，有助于提升可见光在皮肤疾病和癌症治疗中的应用效果。

卟啉在光动力治疗中的应用受到其在肿瘤组织中积累和活化能力的限制。然而，通过将卟啉整合到MOFs和COFs中，可以显著提升其生物相容性和光化学性能。MOFs和COFs在光疗中的应用主要体现在其高载药能力、良好的光响应性以及能够调控光化学反应。这些结构能够有效承载药物和光敏剂，并通过优化设计提高光疗效果。例如，将卟啉封装在MOFs的孔隙中，或将其接枝在COFs的表面，能够显著提高其在体内的稳定性和靶向性，从而减少对正常组织的损伤，提高对癌细胞的杀伤效率。

在癌症治疗领域，光热疗法和光动力疗法的结合成为研究的热点。光热疗法通过将光能转化为热能，导致癌细胞的热性死亡，而光动力疗法则依赖于光敏剂在光照射下生成活性氧（ROS），从而破坏癌细胞的细胞膜和细胞结构。这两种方法在体外和体内都表现出良好的治疗效果。此外，通过将光热材料和光敏剂结合在MOFs和COFs中，能够实现光热和光动力的协同作用，提高整体治疗效果。例如，一些研究表明，将卟啉与金属离子结合形成的MOFs能够显著提升其光热转化效率，同时通过结构调控提高其光敏剂的活性和载药能力。

卟啉含有MOFs和COFs的设计和合成方法也在不断优化。通过不同的合成策略，如溶剂热法、水热法、机械化学法等，可以实现对MOFs和COFs的结构调控，从而满足不同治疗需求。例如，一些研究通过将卟啉接枝在MOFs的表面，或将其作为结构连接物形成卟啉-MOFs，能够有效提高其在体内的稳定性和光敏性能。同时，通过将卟啉与不同的金属节点结合，可以实现对光热和光动力效应的协同优化，提高其在不同疾病治疗中的适用性。

在光动力疗法中，卟啉含有MOFs和COFs能够显著提高其光敏性能和ROS生成能力，从而增强光疗效果。通过调整其孔隙大小和结构，可以提高药物的负载和释放效率。此外，通过表面修饰和功能化，可以提高其在体内的靶向性和生物相容性。例如，一些研究表明，通过将卟啉与生物分子结合，可以提高其在肿瘤组织中的积累能力，从而增强光动力治疗效果。同时，一些研究还发现，通过调整MOFs和COFs的合成条件，可以提高其在体内的稳定性和光热转化效率。

在光热疗法中，卟啉含有MOFs和COFs能够显著提高其光热转化效率，从而减少对正常组织的损伤。通过调整其结构和组成，可以实现对光热材料的优化，提高其在体内的热性杀伤能力。例如，一些研究通过将卟啉与金属离子结合，形成具有高热性转化效率的MOFs，从而显著提高其在体内的治疗效果。同时，通过将卟啉与不同的光热材料结合，可以实现对光热效应的优化，提高其在不同疾病治疗中的适用性。

在光疗的未来发展方向中，MOFs和COFs的协同应用成为研究的重点。通过优化其结构和合成方法，可以提高其在体内的稳定性和生物相容性，从而减少对正常组织的损伤。同时，通过将MOFs和COFs与不同的治疗手段结合，可以实现更全面的癌症治疗效果。例如，将光热疗法与光动力疗法结合，可以提高对癌细胞的杀伤能力，同时减少对正常组织的损伤。此外，通过将MOFs和COFs与免疫疗法结合，可以提高其在癌症治疗中的整体效果。

本文总结了近年来卟啉含有的MOFs和COFs在光疗中的应用进展。通过优化其结构和合成方法，可以显著提高其在体内的治疗效果。同时，也指出了其在实际应用中面临的挑战，如合成成本、毒性控制和大规模生产等。未来的研究应关注如何进一步优化这些材料的结构和性能，以提高其在光疗中的应用效果。此外，通过将光热疗法和光动力疗法与免疫疗法、化学疗法等其他治疗手段结合，可以实现更全面的癌症治疗效果。