共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)是近年来兴起的一类新型结晶型多孔有机聚合物材料。COFs由热力学稳定较好的共价键连接而成,结构比较稳定;COFs均匀的多孔结构和开放的纳米孔道能够有效包封各种活性分子,并为其提供扩散途径;通过预先设计,可以合成具有特定尺寸和形状的不同纳米结构的COFs。这些特点使得COFs在催化、能源等多个领域得到广泛应用。纳米COFs作为递送载体在癌症治疗方面也表现出应用潜力,然而,目前COFs在癌症治疗方面的应用还局限于光动力疗法和光热疗法等,其在基因治疗方面的应用几乎是空白。与传统的癌症治疗方法,如化疗等相比,基因治疗利用功能核酸到达病灶部位,通过调控疾病相关基因的表达水平,达到治疗效果。具有针对性强,毒副作用小等优势。要实现对于功能核酸的有效递送并发挥其生物学活性,需要纳米载体对核酸的有效载带和保护,使其能够有效进入肿瘤细胞,并实现溶酶体逃逸和有效释放。目前,制约COFs应用于基因治疗的主要问题在于,COFs虽然是一种优良的纳米载体,但其对于载带的活Personal medical resources性分子的有效释放较为困难,这极大地限制了COFs在递送功能核酸,进行基因调控和疾病治疗方面Gefitinib-based PROTAC 3试剂的研究与应用。为了探索和实现纳米COFs在基因治疗方面的应用,本论文提出制备一种能够在酸性p H条件发生降解的纳米共价有机框架材料,用于功能核酸和疏水性药物分子的载带、细胞内递送和释放,从而实现基于纳米COFs的基因治疗和协同治疗,为拓展COFs的运用提供新的思路。本论文主要包含以下两个方面的工作:1、p H响应型共价有机框架的制备和细胞内递送本工作以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯与2,5-二甲氧基对苯甲醛为原料,通过溶剂热法成功合成了粒径大小均一、水中分散性良好、电位为正的纳米材料DAP-COF,DAP-COF能够有效被肿瘤细胞摄取,具有良好的生物兼容性,且能够在弱酸性p H条件下发生降解。得益于DAP-COF的多孔结构,其能够有效吸附亲水性化疗药物阿霉素以及疏水性药物分子紫杉醇。紫外、DLS、Zeta电位等一系列的表征实验均证明了负载药物分子的纳米DAP-COF复合物成功制备。DAP-COF进入细胞后定位于溶酶体,并在溶酶体的酸性条件下发生解体,将载带的药物分子释放到细胞中发挥作用。本部分工作的结果表明,p H响应型DAP-COF作为一种纳米载体,能够提高疏水性化疗药物进入细胞和胞内释放的效率,增强药物疗效,改善其对于肿瘤细胞的杀伤效果。2、纳米DAP-COF递送功能核酸用于基因治疗本部分的工作利用DAP-COF与核酸分子间的静电相互作用,成功实现DAP-COF-功能核酸分子复合物的有效组装,并通过粒径和电位分析、聚丙烯酰胺凝胶电泳表征等手段考察了功能核酸的成功负载。DAP-COF被首先应用于递送具有促免疫活性的寡核苷酸链Cp G,DAP-COF-Cp G复合物能够成功递送Cp G链进入巨噬细胞并激活免疫活性,释放免疫因子。在利用DAP-COF递送si RNA实现基因敲减的测试中,负载GFP si RNA的纳米DAP-COF成功地降低了细胞中的GFP荧光强度;DAP-COF能够将针对癌症调控中重要的转录因子STAT3的si RNSBE-β-CD抑制剂A递送进入肿瘤细胞,RT-PCR的结果表明,DAP-COF-STAT3 si RNA复合物成功下调了STAT3 m RNA水平,并抑制了肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力。此外,利用DAP-COF能够实现对于疏水性药物分子PTX以及STAT3 si RNA的共同递送,达到化疗与基因治疗协同治疗的目的,与单一疗法比较,协同治疗对肿瘤细胞起到了更有效地杀伤效果。