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目前报道的环糊精金属有机框架（CD - MOFs）均以天然环糊精为配体，羟丙基 -β- 环糊精（HCD）未用于构建 MOFs。研究人员制备 HCD 与 Na+的多组分金属有机框架（HCD - pMOFs）。结果显示其有独特结构和良好性能，为吸入给药提供新载体。
在医药科技不断发展的今天，金属有机框架（MOFs）凭借其独特的结构和优良的性能，成为了药物递送领域的 “潜力股”。其中，环糊精金属有机框架（CD - MOFs）更是因其高度的生物相容性，在药物递送方面展现出巨大的优势。它就像是一个精心打造的 “分子仓库”，能够有效提升药物的稳定性、溶解性和生物利用度，为肺部疾病和上呼吸道疾病的治疗带来了新的希望。
然而，看似一片光明的研究道路上却隐藏着 “绊脚石”。目前所有已报道的 CD - MOFs 都是利用具有周期性结构的天然环糊精（CDs）作为有机配体合成的，而在制药领域应用极为广泛的 CD 衍生物，比如羟丙基 -β- 环糊精（HCD），却从未被用作构建 MOFs 的有机配体。HCD 在制药和食品领域深受青睐，它的生物安全性高，连美国食品药品监督管理局都为其 “背书”，批准其用于相关产品。而且，吸入 HCD 不会引发支气管反应或气道炎症，安全性有保障。但 HCD 也有自己的 “小脾气”，它的取代度存在差异，结构复杂，是多种异构体的混合物，与结构规整的天然 CDs 大不相同。基于此，研究人员决心开辟新的研究方向，尝试制备 HCD 和钠离子（Na+）的多组分金属有机框架（HCD - pMOFs），为吸入给药领域带来新的突破。
国内的研究人员勇敢地迎接挑战，开展了一系列深入的研究。他们的研究成果意义非凡，成功制备出的 HCD - pMOFs 为基于衍生化环糊精的 MOFs 研究提供了全新的策略，同时也为吸入给药提供了一种前所未有的新型载体。该研究成果发表在《Carbohydrate Polymers》上。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：采用冷却热饱和溶液法合成具有可控粒径的球形 HCD - pMOFs；通过一系列的表征手段，如光谱分析、热分析等，对 HCD - pMOFs 的理化性质进行研究；利用挥发性丁香酚（Eug）负载实验评估其载药能力，并进一步探究其在上呼吸道和肺部的沉积效果以及吸入安全性。
下面来详细看看研究结果：
- HCD - pMOFs 的制备与结构特征：研究人员利用冷却热饱和溶液法，成功合成了粒径可控的球形 HCD - pMOFs。一系列表征结果表明，HCD - pMOFs 呈无定形状态，与原始 HCD 相比，在光谱特征、热力学行为和孔隙率等理化性质上有显著差异。HCD 中多达 21 个随机取代的羟丙基导致了组成的无序性，其与钠离子之间存在多种配位模式，进而形成了尺寸分别为 2.65nm 和 3.40nm 的空腔。研究人员推测，HCD - pMOFs 的超分子结构单元是基于 HCD 和钠离子的摩尔比构建而成的。
- HCD - pMOFs 对挥发性成分的固化能力：通过丁香酚（Eug）稳定化实验有力地证明，HCD - pMOFs 具有通过固化挥发性成分来提高热稳定性的能力。这一特性使得它在负载挥发性药物方面具有巨大的潜力，为开发新型的挥发性药物递送系统提供了可能。
- HCD - pMOFs 在吸入给药中的应用性能：在吸入给药应用方面，HCD - pMOFs 展现出了优异的体外沉积性能和吸入安全性。这意味着它能够有效地将药物递送至目标部位，同时减少对呼吸道的不良影响，为肺部和上呼吸道疾病的治疗提供了更安全、有效的给药方式。
综合研究结论，研究人员成功地以取代基多分散的 HCD 作为组成无序的配体，合成了多组分 CD 金属有机框架 HCD - pMOFs。对 HCD - pMOFs 超分子结构单元形成机制的深入探究，为理解其独特性能奠定了理论基础。其可控的粒径、多孔的结构以及对挥发性药物的固化能力，使其成为吸入给药领域极具潜力的新型载体。这项研究不仅为 MOFs 的研究开辟了新的方向，推动了基于衍生化环糊精的 MOFs 发展，而且有望在未来的临床治疗中，为肺部和上呼吸道疾病患者带来更高效、更安全的治疗方案，在生命科学和健康医学领域具有重要的理论意义和应用价值。
