基于MOF-303框架的银离子可控释放体系:一种高效可再生的广谱抗菌新材料

【字体: 时间:2025年09月01日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  本文报道了一种将Ag+螯合到高稳定性铝基MOF(Ag+@MOF-303)中的创新策略,通过竞争性配位机制实现Ag+的可控释放。该材料对大肠杆菌(E. coli)的最小抑菌浓度(MIC)达8.75 μg mL-1(以Ag计),7天内缓释26.1%银离子,且框架稳定性支持多次再生,为开发长效、可回收的抗菌剂提供了新思路。

  

亮点

我们开发了一种革命性的银离子递送系统——将Ag+精准螯合到超稳定的铝基MOF-303骨架中(载银量0.28 gAg/gMOF)。这种"智能"材料能通过生物配体(如含S/P的蛋白质)的竞争配位实现环境响应型Ag+释放,好比在细菌战场精准投放"银弹"。

材料与结构

MOF-303的吡唑环以边对边排列(N-N间距3.4 ?),形成完美的Ag+双齿螯合位点。PXRD和SEM证实材料在银负载后仍保持晶体结构完整性,EDS图谱则清晰显示出银元素的均匀分布。

抗菌性能

Ag+@MOF-303展现出"双低"优势:对E. coli的MIC(31.25 μg mL-1)和MBC(62.5 μg mL-1)分别相当于8.75和17.5 μg mL-1的银含量,比传统银抗菌剂效率提升3倍。在LB培养基中,它像"分子级缓释胶囊"般持续释放Ag+,7天累计释放26.1%。

再生机制

最令人振奋的是,这个"抗菌堡垒"在使用后可通过简单再金属化重生——就像给MOF骨架重新装填"银弹药"。这种循环使用特性使其在可持续抗菌领域独具优势。

结论

这项工作突破了传统Ag-MOFs不可逆降解的局限,通过创新性的竞争配位释放机制,实现了银离子"按需供给"。这种集高效、长效、可再生于一体的抗菌平台,为应对抗生素耐药性挑战提供了全新解决方案。

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