pH响应性纳米级混合配体金属有机框架作为光敏剂载体，在靶向抗菌光动力疗法中的应用

《ChemMedChem》：pH-Responsive Nanoscale Mixed Ligand Metal Organic Framework as a Carrier for Photosensitizer in Targeted Antibacterial Photodynamic Therapy

　　多重耐药性细菌感染催生光动力疗法新策略，pH响应型混合配体金属有机框架（ML-MOF）作为纳米载体负载甲蓝（MB），显著提升ROS生成效率（S=0.2098 vs 0.1058）和抗菌活性，25μM浓度下完全抑制细菌生长，并有效破坏大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物膜。

　　

摘要

日益严重的多重耐药细菌感染凸显了迫切需要寻找传统抗生素的替代方案。抗菌光动力疗法作为一种有前景的策略应运而生，它利用光敏剂（如亚甲蓝（MB）在光照下生成杀菌性的活性氧（ROS），从而破坏微生物的膜和DNA。这种方法由于ROS的非特异性作用，减少了耐药性的产生，并且对革兰氏阳性和革兰氏阴性病原体都显示出有效性。研究人员合成了一种pH响应性的混合配体金属有机框架（ML-MOF），作为亚甲蓝的纳米载体。将亚甲蓝封装到ML-MOF中（MB@ML-MOF50）后，其装载量达到了29.67%，在pH 5.1（模拟感染条件的环境下）实现了85%的控释效果。与游离亚甲蓝（S = 0.1058）相比，MB@ML-MOF50的单线态氧生成效率提高了两倍（S = 0.2098），证实了其增强的光动力活性。在650纳米激光照射下，25微摩尔浓度的MB@ML-MOF50能够完全抑制细菌生长（存活率为0%），优于游离亚甲蓝。使用结晶紫（CV）检测方法进行生物膜清除研究显示，在15分钟激光照射后，MB@ML-MOF50对大肠杆菌（E. coli）生物膜的有效抑制率为37.26%，对金黄色葡萄球菌（S. aureus）生物膜的有效抑制率为25.42%，这表明其在对抗持续性感染方面具有潜力。MB@ML-MOF50是一种多功能纳米平台，适用于靶向、pH响应性和增强的光动力抗菌治疗。

图形摘要

使用亚甲蓝（MB）的抗菌光动力疗法显示出良好的效果，但其临床应用受到光漂白、对氧依赖性和细胞毒性的限制。本研究通过合成一种pH响应性的混合配体金属有机框架（ML-MOF）作为亚甲蓝的纳米载体，解决了这些问题，提高了其光稳定性和单线态氧生成效率。MB@ML-MOF50复合物在650纳米激光照射下表现出更强的抗菌效果和更好的生物膜清除能力，优于游离亚甲蓝。这些发现表明MB@ML-MOF50是一种有前景的纳米平台，可用于靶向和增强的光动力抗菌治疗，为对抗耐药细菌感染提供了可行的解决方案。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。