一种简便的一步机械化学合成方法用于制备载药ZIF-8：一种可扩展且可持续的策略

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Facile One-Step Mechanochemical Synthesis of Drug-Loaded ZIF-8: A Scalable and Sustainable Strategy

提出球磨法制备溶剂最小化绿色MOF-ZIF-8负载布洛芬策略，研究10-150g/L浓度对材料结晶度（XRD/SEM/TGA证实低负载结晶良好）、热稳定性及pH响应释放性能的影响，发现7.1%摩尔比材料在pH5下3小时释放55%布洛芬，验证了靶向给药潜力。

　　

本研究提出了一种新型的、溶剂用量极少的、环保且可大规模应用的原位封装方法，用于将布洛芬（IBU）装载到生物相容性金属-有机框架（MOF）ZIF-8中。该方法采用球磨法进行机械化学合成。ZIF-8在该领域被广泛使用，但与传统方法不同（传统方法通常依赖于合成后的药物装载或基于溶液的装载过程），本研究实现了在MOF框架形成过程中直接封装IBU，并且溶剂使用量极少。通过将IBU的浓度从10克/升变化到150克/升，系统地研究了溶剂中药物浓度对封装效果的影响。所得材料通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）和氮吸附测量进行了表征。XRD、SEM和TGA分析证实，装载了低至中等量药物的ZIF-8具有较高的结晶度。氮吸附和TGA结果表明药物成功封装在孔隙内部：随着药物含量的增加，材料表面积和孔径减小，热分解特性也发生了变化。然而，在较高药物含量（11.8%和17.7%）下，结晶度下降，尤其是17.7%含量的样品热稳定性降低。药物释放行为在pH 7.5和pH 5两种介质中进行了研究。结果表明，该过程具有pH响应性：在中性条件下药物释放量几乎可以忽略不计，而在酸性条件下由于ZIF-8的降解导致药物释放速率加快。当药物与Zn²⁺的摩尔比为7.1%时，样品在pH 5下的释放速率最高，3小时内释放了55%的封装药物，显示出适合靶向药物输送的特性；而其他样品的释放速率较慢。本研究强调了球磨法作为一种高效、环保且可大规模应用的MOF原位药物封装方法，进一步提升了其在药物输送系统中的潜力。