含NO的組合物的製作方法
2023-09-23 17:49:15
本發明涉及no釋放組合物，特別是nonoate和n-亞硝基組合物的形成，其能夠實現no和任選的其它抗微生物劑的可控釋放。
發明背景
控制抗微生物劑或其它活性劑從組合物和材料中釋放的特性的設備對於其抗感染或汙染的有效性是關鍵的。
活性劑釋放的初始速率和半衰期可能在材料或組合物的效力上是重要的因素。此外，通過改變環境因素引發或刺激一種活性劑或其組合或多種藥劑的釋放的設備也可以通過例如使得實現活性劑的有目標的釋放而起著很重要的作用。
一氧化氮(no)是具有抗微生物性質的小分子，其已經吸引了相當大的興趣，因為其在生物工藝過程中也是重要的。它是增加通過動脈和靜脈的血流量的血管擴張劑，並且也是控制血小板粘附和聚集的重要因素。其在免疫系統中也起著關鍵的作用。關於一氧化氮的作用方式目前很多都是已知的，並且顯然其在醫藥生物技術中在體內和體外應用方面都具有巨大的潛力。
一氧化氮的可控釋放可能在治療中是重要的。例如，一氧化氮可以預防閉塞動脈中的氣囊血管成形術和支架插入後的血栓形成和再狹窄(國際專利申請wo95/24908)。將一氧化氮遞送至皮膚對於具有病症如關節炎和雷諾綜合症中可能發生的周圍循環問題的患者也可以具有治療益處。一氧化氮對傷口癒合和血管再生也有影響，並當例如年老患者可能出現治癒緩慢時，將一氧化氮遞送至傷口可以是有益的(m.shabani等，實用局部塗抹的一氧化氮釋放聚合物改善傷口修復(enhancementofwoundrepairwithatopicallyappliednitricoxide-releasingpolymer)woundrepairandregeneration，4，353，1996和s.frankh.kampfer，c.wetzler，j.pfeilschifer，一氧化氮驅使皮膚修復：已知的媒介物的新功能(nitricoxidedrivesskinrepair：novelfunctionsofanestablishedmediator)kidneyinternational，61，882，2002)。
然而，一氧化氮遞送至需要的區域以及以所需的最佳劑量遞送常常是困難的，因為一氧化氮是氣體。一氧化氮的遞送在體外例如生物技術應用中和在體內例如醫藥應用中都是困難的。
遞送一氧化氮的各種方法已知有例如：
(a)自發釋放no的分子；
(b)被代謝而提供no的分子；
(c)通過光活化no釋放的分子；
(d)從聚合物和聚合物包衣釋放no；
(e)從沸石和金屬有機結構(mof)釋放no。
(a)類分子包括一氧化氮親核體配合物(nonoate)(c.m.maragos等，作為用於血管舒張劑效果的一氧化氮的可控生物釋放的藥劑的no與親核體的配合物(complexesofnowithnucleophilesasagentsforthecontrolledbiologicalreleaseofnitric-oxide-vasorelaxanteffects)j.med.chem，34，3242，1991)。許多官能團能夠與no配位，但是最普遍的是由伯胺和仲胺形成nonoate(例如，如在us專利4954526中描述的)，其中no與胺部分結合，優選與仲胺結合。這些nonoate也可以稱為二醇二氮烯鎓(diazeniumdiolates)。
目前，nonoate在治療中的應用時有限的，因為它們遍布於體內，而這可能損害選擇性。另一個問題在於，許多nonoate是固有地不穩定的，即使在高ph仍具有短的保存期限，且在生物條件下具有較短的半衰期(大約數分鐘)。
依然，一些nonoate已經表現出有希望作為可控釋放物質，用於通過溫度、ph的變化，暴露於水中或通過光活化而觸發一氧化氮的釋放。
(alokasrinivasan，naodkebede，josephe.saavedra，alexanderv.nikolaitchik，daniela.brady，emilyyourd，keithm.davies，larryk.keefer和johnp.toscanoj.am.chem.soc.2001，13；123(23)：5465-72)描述了光活化的no從nonoate的釋放。然而，由備選的分解途徑所產生的潛在毒性的(例如致癌物)產物是一個問題。
lehmann等eur.j.med.chem.，19/01/2005報導了釋放no的不同二醇二氮烯鎓(nonoate)的用途。其中，環丙沙星-二醇二氮烯鎓雜化化合物被證明利用ph-溫度觸發因素釋放no。據報導僅僅在ph7.0-8.0的緩衝水溶液中釋放no，並且歸因於觸發因素的「爆發效應(bursteffect)」是相對適度的且具有短的半衰期。此外，從溶液中以這種方式可控釋放不適於許多用途(例如創傷敷料)。
wo2014/012074描述了釋放no的昔布(coxib)化合物(昔布化合物具有作為抗癌劑的應用)，其中含有no部分的不同分子通過代謝前體藥物機制遞送氣體(即(b)類)。
(b)類分子也包括甘油三硝酸酯和硝普酸鈉(l.j.ignarro，源於內皮的一氧化氮的生物合成和代謝(biosynthesisandmetabolismofendothelium-derivednitric-oxideann.rev.pharmacol.toxicol.30，535，1990)。這些化合物目前廣泛地用作血管舒張藥，然而長時間的使用可能導致有毒副產物如氰化物。
此外，因為(b)類分子必須代謝而釋放no，因此no靶向於具體位置可能是差的，這導致趨向於是系統性的影響。
除了某些二醇二氮烯鎓(nonoate)，(c)類包括金屬配合物，如c.works，c.j.jocher，g.d.bart，x.bu，p.c.ford，光化學一氧化氮前體(photochemicalnitricoxideprecursors)inorg.chem.，41，3728，2002所描述的釕配合物。然而，總體而言，其中光引發的no釋放是可能的化學物質的範圍是有限的。此外，在no釋放後留下的小分子和配合物典型地不表現出其它作用並且甚至可能與更長期限的毒性問題相關。
(d)類一氧化氮的釋放通過將一氧化氮釋放化合物負載於固體製品上而將一氧化氮遞送至特定的目標位置，減輕了與體系活性相關的問題。這樣的no釋放化合物可以是可以被塗覆於醫療器械上的聚合材料，所述醫療器械可以被用於被治療的身體的目標特定區域。聚合物可以包含例如在化學反應後釋放no的n2o2基團(國際專利申請wo95/24908和美國專利申請2002094985)。然而，在這種情況下no的釋放可能難以控制並且目前所需的材料的製備可能是昂貴的。已經在心血管問題例如，再狹窄中顯示了這些聚合物的可能應用。
(e)類通過從稱為沸石的晶體金屬交換的多孔鋁矽酸鹽多孔骨架材料釋放一氧化氮，減輕了與體系活性相關的問題(如本申請人的早期國際專利申請wo2005/003032中所述的)。所報導的這些材料的性能是可接受的，為約1mmolno/g沸石且所述材料已經顯示為具有抗血栓性能(wheatley等，journaloftheamericanchemicalsociety，128，502-509，2006)。
例如，在本申請人的早期國際專利申請wo2008/020218，wo2012/020214和wo2013/186542中，已經報導了no從的金屬有機骨架材料(mof)的儲存和釋放。mof用於no的儲存和可控釋放的應用也被r.e.morris和p.s.wheatley，angew.chem.int.ed.，2008，47，4966報導，其報導了從cpo-27結構的mof通過暴露於空氣和潮溼中隨時間吸附和釋放no的優越性能。
金屬有機骨架(metal-organicframeworks，mof)是一類納米多孔材料。在這些固體中，金屬離子(mn+)與有機單元(ly-)連接在一起以形成三維網絡。這些網絡中有許多顯示出良好的熱穩定性並且極度多孔的，其自由容積高達～90％(o.m.yaghi等nature，423，705，2003(b)h.li等nature402，276，1999.(c)wo200288148-a)。
然而，許多容易獲得的且潛在有用的mof材料沒有表現出這種朝no的儲存和釋放的性質。此外，儘管通過與水接觸而觸發的或僅僅通過與水接觸而觸發的釋放對於某些應用是理想的，但是這種性質對於其他的應用可能是不適宜的。另外，對於負載no的mof儲存在乾燥惰性條件下的要求可能也是限制。
有一些no-釋放分子用作mof和相關材料中的連接基的報導。a.lowe，p.chittajallua，q.gongb，j.lib，k.j.balkusjr.micropor.mesopor.mat.2013，181(17-22)和j.l.nguyen，k.k.tananbe，和s.m.cohen，crystengcomm2010，12，2335-2338已經報導了製備成具有含有仲胺的連接基的mof結構。這些氨基可以用作一氧化氮的結合位置(與例如如上面提及的morris等所述的金屬位置相反)。當暴露於高水平的潮溼，高溫和/或ph變化下，所得的骨架nonoate基團能夠隨時間釋放no，但是迄今為止所報導的材料的總no性能是有限的。
也有在其它類型的多孔材料中的no儲存的報導。例如，s.diring，k.kamei和s.furukawanaturecommunications2013，2684(4)描述了能夠通過暴露於uv光中而釋放no的硼咪唑骨架。然而，因為一氧化氮為連接基的一部分，因此no釋放降解了連接基，因此降解了骨架。因此no釋放是不可逆的。
b.j.heilman，s.tr.j.oliver和p.k.mascharakj.am.chem.soc.，2012，134(28)，第11573-11582頁描述了能夠光活性釋放no的錳亞硝醯基配合物。該配合物整體上可以被吸附到多孔材料(例如al-mcm-41)中，但是這阻塞了孔隙並且防止了任何其它分子的吸附。
因此，仍然需要改進的用於抗微生物劑的可控釋放的材料和組合物以解決或減輕上述缺陷中的一個或多個。
發明概述
本發明的一個方面是提供一種通過含氮官能團與no配位從而形成nonoate或n-亞硝基化合物的生物活性分子，其中所述n-亞硝基化合物是通過將no與胺或亞胺部分或兩者配位而形成的。
根據本發明的另一個方面，提供一種多孔的骨架材料，如金屬有機骨架材料(mof)，其包含在該多孔材料或mof的內部孔隙和/或通道內的選自nonoate和/或n-亞硝基化合物的外骨架no配位的化合物。在一些實施方案中，多孔骨架材料不包括mof。
nonoate化合物由具有能夠與一氧化氮分子配位的給電子部分的有機前體化合物形成。然後如此形成的反應中間體可以與另外的一氧化氮分子配位。因此，nonoate能夠釋放對應於前體的每一個給電子部分1當量或2當量以上，通常為2當量的no(典型地導致前體化合物本身的形成或再形成)。
n-亞硝基配合物包括與氮原子結合的單個no部分。典型地，no所結合的n原子屬於胺基，然而，本發明人已經發現，no也可以與亞胺部分結合。本發明的一個特別的方面是令人驚奇地發現，在同時含有胺和亞胺部分的化合物如胍和雙胍中，no可以優先地與亞胺n結合以形成新的部分，如：
所述nonoate和/或n-亞硝基化合物能夠釋放no且本發明人已經發現，這些化合物在這方面的性質基本上不受多孔材料/mof骨架中的吸附的影響。例如，no從nonoate和/或n-亞硝基化合物的可控釋放(例如響應刺激如光，溫度變化，ph等)仍然可以由材料/mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物實現。此外，由於其高的內部表面積，mof的高的nonoate和/或n-亞硝基化合物負載是可以的。mof的結構和性能也基本上不受nonoate和/或n-亞硝基化合物客體種類的影響。因此，本發明提供與mof材料的已知性能和應用相結合提供的nonoate和/或n-亞硝基化合物的no儲存和釋放性能。
金屬有機骨架(mof)是一類晶體多孔材料，其中金屬離子(mn+)或金屬離子簇與連接基(ly-)連接在一起以形成三維網絡，從而限定擴展的分析尺寸的孔隙和通道。通道網絡可以一維、二維或三維地擴展。通道網絡可以交叉並且可以限定內部空腔。因此金屬有機骨架可以被視為限定大的內部(和外部)表面積的材料。mof可以被視為一類沸石型(zeotype)材料。
應注意，儘管說明書主要涉及mof的應用，但是這不應被解釋為限制性的，並且其餘的擴展的多孔材料也是已知的，如2d和1d配位聚合物，沸石和沸石型，介孔材料和有機骨架固體。這些材料應被認為在本發明的範圍內，並且下文所提及的mof不應被解釋為限制性的。
mof可以包含單一類型的金屬離子，或多種類型金屬離子。mof可以包含一種或多種過渡金屬、鹼金屬、鹼土金屬的金屬離子和/或其它適合的金屬陽離子，如例如鋁。mof可以包含多種氧化態的金屬元素的離子。
mof可以包含一種或多種骨架過渡金屬離子，其選自(但是不限於)：tin+，vn+，crn+，mnn+，fen+，con+，nin+，cun+，znn+，agn+，ru，rh，其中n為1，2，3或4，這取決於金屬和金屬的氧化態。
mof可以包含選自以下的一種或多種骨架過渡金屬離子：cu+，cu2+，mn2+，mn3+，zn2+，fe2+，fe3+，v3+，v4+，ag+，ru3+，rh3+，ni2+，cr2+，co2+和co3+。例如，一種或多種骨架金屬離子可以選自cu+，cu2+，cr2+，zn2+，co2+，co3+，ag+，ni2+，mn2+和mn3+。優選一種或多種骨架金屬離子選自cu2+，zn2+，ag+，ni2+，mn2+。
mof可以包含一種或多種骨架鹼金屬離子，其選自例如：na+和k+。
mof可以包含一種或多種骨架鹼土金屬離子，其選自(但是不限於)ca2+和mg2+，特別是mg2+。
可以存在的其餘骨架金屬離子(備選地或除上述之外)可以包括例如al3+。
在一些實施方案(例如對於生物、醫療和/或化妝品用途)中，可以優選存在於mof中的金屬離子為被認為是對於這些用途在毒理學上可接受的那些，例如被認為具有可接受/有限的毒性的那些金屬。這些考慮因素取決於應用情況並且可以由技術人員適當地決定。例如，mg，ca，fe或mn的離子可以被認為具有低的毒性。在可接受的毒性和抗微生物效力之間可以存在平衡。例如，已知相對於ni，cu和zn的離子(毒性較低但是通常抗微生物活性較低)，ag表現出抗微生物性質且具有可接受的毒性。
mof可以包含單一類型的配體，或多種類型的配體。包含多種的配體和/或金屬的mof可以被稱為「混合組分」mof，或更具體為混合配體或混合金屬mof。
每一種配體可以包含一個配位官能團，或多個配位官能團。配位官能團可以包含與給定的金屬離子配位的一個原子或多個原子。
例如，每一種配體可以包含2-10個配位位置，例如2-6個配位位置，或2-4個配位位置；例如2或3個配位位置。
mof可以包含多齒配體，例如二齒，三齒或具有另外的齒數的配體。
mof可以包含羧酸酯或聚羧酸酯配體，例如，苯聚羧酸酯配體。聚羧酸酯配體可以是多齒(例如二齒或三齒)連接配體。
苯聚羧酸酯配體可以包含苯環和至少兩個羧酸酯基團以及苯環的任選的一個或多個另外的取代基。
mof可以為任何適宜的具有足夠大以容納生物活性的結合no的分子的孔隙尺寸(如最小尺寸大於4埃)的mof。mof可以為任何適宜的具有足夠大以容納生物活性的胍、雙胍或多胍類分子的孔隙尺寸的mof。
mof可以包含例如1，4-苯二羧酸酯，1，3，5-苯三羧酸酯(btc)，二羥基苯二羧酸酯，特別是2，5-二羥基對苯二甲酸酯(dhtp)等。
mof可以是例如，mof-74(cpo-27)，hkust-1，stam-1，mil101和sip-3。
mof可以包含生物活性的配體。例如：mof可以包含煙酸酯或異煙酸酯配體(即煙酸的共軛鹼，或具有吡啶環和至少一個懸垂的羧酸酯基團的相關種類)。mof可以包含富馬酸酯配體(即富馬酸的共軛鹼)或另外的不飽和二羧酸酯，例如如imaz等，chem.commun.，2011，467，7287-7302所述的mof。mof可以包含琥珀酸酯(即琥珀酸的共軛鹼)或另外的石蠟族二羧酸酯。當從mof釋放時(例如當mof隨時間分解時)，所述配體可以是生物活性劑，因此提供本發明的mof的另外的作用方式。
mof可以包含胺配體，例如，1，4-聯吡啶等。
mof可以包含具有多個共配位部分的配體，如5-磺基間苯二甲酸酯配體等。
mof可以包含多種的配體。
mof可以包含或含有除上述那些之外的物質，例如，另外的金屬或其它的帶正電的離子，或其它的陰離子種類。
另外的陰離子可以包括滷素，例如cl-，f-，br-或i-或其它的陰離子，例如oh-或so4-。
特別是金屬有機骨架可以在客體位置如骨架中形成的孔隙或通道包含種類/分子。這些種類可以是例如水，溶劑或例如源於在骨架的製備中使用的組分的其它分子。
一個或多個水分子可以以水合水分子的形式存在且結合至網絡結構，例如結合至骨架金屬離子或骨架配體。
如技術人員所理解的，一個或多個水分子可以解離，例如，以與另外的水分子一起形成質子化的「h3o+」種類和配位oh-配體。
水的總量可以根據例如歸因於環境潮溼、溫度、與生物液接觸等的mof水合程度變化。
氫氧根配體可以形成骨架結構的一部分且可以與骨架結構內的多個金屬離子配位。
本發明不限於特定的mof形貌或結構類型。mof可以具有例如結構類型stam-1，cpo-27或hkust-1，其合成和性能概述於技術人員所涉及的wo2008/020218，wo2012/020214和wo2013/186542中。mof可以具有結構類型sip-3。
外骨架種類，如nonoate和/或n-亞硝基化合物或另外的客體種類可以被描述為已經被吸附到mof中。這樣的種類可以被視為以及被吸附到mof的孔隙或通道內的內部表面上。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以被吸附到mof，即被吸附到其內部和外部表面上。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以被物理吸附或化學吸附到mof。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以例如通過靜電力和/或範德華力，包括色散力而非共價結合至表面(例如mof內部)。nonoate和/或n-亞硝基化合物可以與表面化學相互作用，包括與一個或多個表面原子形成共價鍵或與一個或多個表面原子配位。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以與骨架金屬離子，骨架配體和/或其它的外骨架種類如水，或外骨架陽離子或陰離子相互作用(包括於其化學或物理結合)。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以可逆地被吸附。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以在一定時間內從mof擴散(defuse)出來。nonoate和/或n-亞硝基化合物可以能夠通過將mof暴露於其中而被另外的種類如水或另外的小分子置換。備選地或除此之外，nonoate和/或n-亞硝基化合物可以能夠響應刺激，如溫度或壓力變化，或用光輻照，或與可以置換來自mof的nonoate和/或n-亞硝基的另外的種類接觸而從mof被釋放。nonoate和/或n-亞硝基化合物從mof釋放的速率可以通過刺激而改變(例如加速)。
no可以在一定時間內從mof(或從nonoate和/或n-亞硝基，一旦從mof本身釋放的話)自發地被釋放。例如，nonoate和/或n-亞硝基化合物可以在一定時間內分解以釋放no。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以能夠在通過將mof暴露於其中(或通過將游離nonoate和/或n-亞硝基化合物暴露於其中)與另外的種類如水或另外的小分子相互作用之後釋放no。nonoate，和/或n-亞硝基(游離的和/或在mof中)化合物可以能夠響應刺激，如溫度或壓力變化，或用光輻照，或與另外的種類接觸而釋放no。由nonoate和/或n-亞硝基化合物(和/或由mof)釋放no的速率可以通過刺激而改變(例如加速)。
nonoate，和/或n-亞硝基可以被不可逆地吸附以無限期地保留在mof中。nonoate和/或n-亞硝基化合物可以在沒有具體的外部刺激的情況下被不可逆地不可釋放地吸附以無限期地保留在mof中，但是如果施加外部刺激則可以從中被釋放。類似地，在從mof釋放no之後留下的外骨架化合物可以類似地被可逆地、不可逆地、或不可逆地可釋放地吸附。no的不可逆地可釋放的吸附具體可以是指no在沒有水的情況下無限期地留在mof中，但是當與水分/潮溼接觸時其從mof中被釋放。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以由具有給電子部分的前體化合物形成，其中給電子部分為胺或亞胺，或由胺和亞胺官能團如胍或雙胍/多胍的組合構成的基團。給電子部分可以備選地包含另外的雜原子作為電子給體-如氧，磷或硫。例如，nonoate可以是磺基-nonoate，其由包含亞硫酸酯部分的前體形成。類似地，亞硝基化合物可以採取n-氧化物磺胺或s-亞硝基硫醇，或p-亞硝基化合物的形式。
優選與本發明相關使用的nonoate和/或n-亞硝基化合物在環境溫度和壓力下和在沒有外部刺激(如與水接觸，用光輻照，ph變化)的情況下是穩定的，或具有很長的半衰期(約數天，數周或數月)。
nonoate可以包含一個或多個以下通式結構x的官能團：
其中r1和r2可以獨立地為碳或雜原子官能團，如亞胺，醯胺，烷基，芳基，烯丙基等，或h。r1和r2可以一起形成脂環基或雜環基。
n-亞硝基化合物可以包含一個或多個以下通式結構a-d的官能團：
其中r1-r12可以獨立地包括取代或未取代的c1-c10烷基-，芳基-，醛-，羧酸-，酯-，硫醇-，膦酸酯-，氧膦基-，磺酸酯-，硼-和/或胺-基部分，h和/或滷素。兩個以上r基團可以一起形成包含一個或多個取代或未取代的環的雜環結構的一部分。取代基為oh，滷素，nh3，氧代，c1-c6烷基，苯基等。r3-r7中的至少一個可以任選地為no，在一些情況下僅僅結構c和d中的r6和/或r7可以是no。r8-r12各自是任選的，但是當存在時導致其所結合的n原子帶正電。所述官能團可以連接至聚合鏈或大分子或形成其一部分。
在一些實施方案中結構為上述c和d。
在一個實施方案中，r1-r12可以獨立地包括取代或未取代的c1-c10烷基-，芳基-，醛-，羧酸-和/或酯-基部分，h和/或滷素。取代基為oh，滷素，c1-c6烷基，或苯基。r3-r7中的至少一個可以任選為no。r8-r12是任選的，且當存在時對它們所結合的氮原子引正電荷。
在另一個實施方案中r1-r5可以獨立地包括取代或未取代的c1-c8烷基和/或苯基(例如苯基)部分，或h。r6和/或r7為no。取代基為c1-c6烷基，苯基，滷素。r8-r12不存在。
前體化合物的給電子部分可以是伯胺。因此，結構a中的r1和r2中的一個可以是h，且r8不存在。
前體化合物的給電子部分可以是仲胺。前體化合物可以是例如胍，二胍或雙胍化合物。
前體化合物的給電子部分可以是叔胺。前體化合物可以是例如甲硝噠唑或咖啡因。
又一方面，提供一種雙胍化合物，其包含與其結合的一個或多個no分子，其中所述雙胍可通過以下方法獲得：使具有以下通式結構i的前體化合物：
(i)
與no氣體或亞硝基化劑反應以生成包含與其結合的一個或多個no分子的雙胍化合物；其中
r1-r5可以獨立地包括取代的和/或未取代的c1-c10烷基部分，和/或芳基部分(例如苯基)。r1-r6可以是h，條件是當r1為h時r2不是h，且當r3為h時r4不是h。
r6和r7可以獨立地為h，c1-c10烷基部分和/或芳基部分(例如苯基)，或者一起或獨立地可以表示配位的金屬離子，如，但是不限於，銀，銅，鎳，鋅，鎂和鈣。
r8-r12各自是任選的，但是當存在時導致其所結合的n原子帶正電，且可以獨立地包括h，c1-c10烷基部分和/或芳基部分(例如苯基)。取代基可以包含c1-c10烷基，苯基和/或滷素部分。
r1-r7可以與另外的結構i(如本文所定義的且通常等同於第一結構)結合以形成例如雙結構或三結構，如雙胍或三胍。
所述結構可以是單獨的，或可以是其中所述結構也可以重複一次或多次的聚合鏈或大分子的一部分。
合宜地，當存在時，r5-r7和r8-r12可以為h。優選r8-r12不存在且r2，r3和r5-7為h。
上述結構可以是n，n』-雙取代的，n，n，n』-三取代的，n，n』，n』-三取代的或n，n，n』，n』-四取代的分子，其中每一個取代基為非h的取代基。
適合的亞硝基化劑可以是nocl+ccl4)。
根據上述，前體化合物可以與no以不同的方式形成配合物。可能的形式的兩個(非限制性的)實例為nonoate和n-亞硝基配合物。
n-亞硝基配合物包括單個與氮原子結合的no部分。可能的結合位置如下所示：
其中r1/r2和r3/r4中的至少一個為非h取代基，其與上面關於結構i的定義一樣。確切的結合位置取決於取代基r-基團的性質。上述結構圖示為no基團所連接的氮是季氮。然而，應理解所述氮也可以是叔氮，使得r基團顯示為連接至不存在的氮。例如，n-亞硝基化合物可以是
可能的nonoate結合位置如下所示：
其中r2，r4和r5為h。如上所述一個以上季氮可以是叔氮。
根據本發明使用的示例性的化合物包括氯己定，阿來西定，氯胍，氯丙胍(chlorproguanil)，聚氨基雙胍和聚六甲基雙胍。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以以鹽的形式(使得mof可以包含外骨架抗衡離子，例如鹼金屬的外骨架抗衡離子)，或以共軛酸或鹼的形式存在。
前體化合物可以是生物活性劑，如抗生素，殺蟲劑，抗真菌劑，殺孢子劑等。前體化合物可以是適合對人類或動物給藥(局部地，靜脈內，口服等)的藥物化合物。例如，前體化合物可以是喹諾酮如環丙沙星，或雙胍如氯己定或其相關化合物、配合物或鹽，或磺胺，如呋塞米。
因此，有利地，由活性前體形成的nonoate和/或n-亞硝基化合物可以釋放no以重新形成活性劑，所述活性劑形成nonoate和/或n-亞硝基化合物。因此，負載nonoate和/或n-亞硝基的mof可以具有第一作用方式(釋放抗微生物的no)和第二作用方式，該作用方式與形成nonoate和/或n-亞硝基化合物的生物活性劑的釋放相關。
前體化合物本身可以具有多種的作用方式。例如，前體化合物可以為金屬鹽的形式，其中金屬離子本身具有抗微生物性質(例如銀鹽，或鎳，鋅或銅鹽，或混合金屬鹽)。這些鹽可以負載於mof的孔隙/通道內使得mof包括外骨架nonoate，和/或n-亞硝基種類(典型地為陰離子的)和外骨架金屬離子，其可以能夠從mof被釋放。
已知的是，mof材料本身可以包含配體和/或具有生物活性的金屬離子。因此本發明可以提供負載nonoate和/或n-亞硝基的mof材料，其具有與在mof材料的最終分解期間從nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放no、形成nonoate和/或n-亞硝基化合物的前體化合物的釋放和在一些實施方案中另外的生物活性劑和/或形成mof本身的生物活性劑的釋放相關的多種作用方式。
如下面更詳細描述的，在根據本發明的mof具有多種作用方式的情況下，每一種作用方式可以在不同的時段內發生和/或響應不同的刺激而被引發或加速。
環丙沙星為具有以下結構的化合物：
氯己定為具有以下結構的化合物：
呋塞米為具有以下結構的化合物：
某些氯己定鹽可以備選地被視為或稱為氯己定配合物，即，氯己定和酸性或鹼性化合物或鹽的配合物。
本發明人已經發現，氯己定和相關分子及其鹽(包括但不限於)醋酸氯己定，鹽酸氯己定和葡萄糖酸氯己定，和金屬氯己定鹽，如銀氯己定)可以被製備以形成穩定的nonoate和/或n-亞硝基化合物。本發明的一個特別的方面是出人意料地發現了在同時含有胺和亞胺部分的化合物如胍和雙胍中，no可以優先地與亞胺n結合以形成新的部分如：
相關的氯己定分子可以採取以下形式：
其中a和a1各自獨立地表示任選地被含1至4個碳原子的烷基或烷氧基，硝基，或滷素原子取代的苯基；含1至12碳原子的烷基；或含4至12個碳原子的脂環族基；x和x1各自獨立地表示含1至3個碳原子的亞烷基；z和z1各自獨立地可以為0或1；r和r1各自獨立地表示氫，含1至12個碳原子的烷基，或含7至12個碳原子的芳烷基；且n為2至12的整數。
一種示例性的化合物為阿來西定。
nonoate和/或n-亞硝基化合物也可以由其它生物活性前體，如環丙沙星或環丙沙星鹽或配合物，呋塞米或呋塞米鹽或配合物製備。此外，從所得的nonoate，和/或n-亞硝基釋放no的特性可以響應採用光的輻照和/或水分的刺激而改變，從而允許從這些nonoate和/或n-亞硝基化合物可控地釋放no。例如，從這些材料釋放no可以被觸發(例如通過用光輻照)以提供no的初始爆發和隨後持續的釋放(例如當nonoate和/或n-亞硝基化合物在環境條件下分解時)。因此，本發明可以提供與前體化合物/鹽本身相比，顯著的抗微生物活性的延長。
因此，另一方面，本發明擴展至nonoate和/或n-亞硝基化合物或鹽，其包含具有至少一種仲胺的生物活性前體，所述仲胺與no配位以形成具有結構x或a，b，c，或d的nonoate和/或n-亞硝基部分。生物活性前體種類可以是氯己定，所定義的相關分子，或其鹽，氯己定鹽或配合物，環丙沙星或環丙沙星鹽或配合物，呋塞米或呋塞米鹽或配合物。
另外，本發明的另一方面提供一種釋放no的方法，所述方法包括：
提供包含生物活性前體種類的nonoate和/或n-亞硝基化合物或鹽，所述生物活性前體種類具有至少一種仲胺，所述仲胺與no已經配位以形成具有結構x.a、b、c或d的nonoate和/或n-亞硝基部分；其中所述生物活性前體種類可以是例如氯己定，所定義的相關分子或其鹽，氯己定鹽或配合物，環丙沙星或環丙沙星鹽或配合物，呋塞米或呋塞米鹽或配合物；和
用uv光輻照所述nonoate和/或n-亞硝基化合物或鹽以由其釋放no和/或
使所述nonoate和/或n-亞硝基化合物或鹽暴露於水分/潮溼下以由其釋放no。
本發明人還已經令人驚奇地發現，使用以前應用於以no負載分子篩材料(如沸石和mof)的方法-例如如由morris和wheatley(angew.chem.int.ed.，2008，47，4966)或lowe等(micropor.mesopor.mat.2013，181(17-22))的方法(其中分子篩首先被活化，然後負載no)，可以由這些生物活性前體化合物形成nonoate和/或n-亞硝基化合物。
又一方面，本發明還擴展至由具有一個仲胺部分的生物活性前體(如氯己定，所定義的相關化合物或其鹽，氯己定鹽或配合物，環丙沙星或環丙沙星鹽或配合物，呋塞米或呋塞米鹽或配合物)製備nonoate和/或n-亞硝基的方法，所述方法包括：
通過加熱前體和/或使所述前體暴露於減壓下活化所述生物活性前體；和
將活化的前體暴露於no中。
加熱和/或暴露前體於減壓下被認為移除分子，否則所述分子會與仲胺結合或穩定仲胺，使得更高比例的仲胺可用於後續與no配位以形成nonoate和/或n-亞硝基化合物。
nonoate和/或n-亞硝基化合物可以由已經吸附到mof的孔隙和/或通道中的生物活性前體形成。
所述方法可以包括將前體暴露於下高真空(例如大約少於10-2，10-3或10-4託)。
所述方法可以包括將活化的前體暴露於一種以上的no氣氛中。所述方法可以包括將活化的前體暴露於約兩種、三種或四種no氣氛中。
所述前體可以被活化任何適宜的時間段，其可以根據例如組成、前體化合物的純度或形態或活化條件而變化。典型地，例如，活化可以發生約1小時的時間。
類似地，活化的前體可以在no中暴露適宜的時長例如1小時、2小時以上。
技術人員應理解步驟中最佳條件和持續時間可以通過監控反應(例如通過監控壓力變化，重量分析，光譜等)的進行來確定。
根據本發明的mof可以包括另外的生物活性劑作為mof的孔隙和/或通道內的客體種類。所述另外的生物活性劑可以被結合且儲藏在mof的孔隙/通道內且自發地(例如通過擴散)和/或響應刺激(如暴露於水分或化學藥劑，溫度升高等)被釋放到環境中。
另外的生物活性劑可以被釋放的時間類似於或短於/長於no從nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放的時間。另外的生物活性劑可以以與no相補充的方式或協同的方式起作用。
另外的生物活性劑可以是no。mof可以包含不可逆地可釋放地吸附的no。
mof可以合宜地同時以nonoate和/或n-亞硝基化合物形式負載有不可逆地可釋放地吸附的no，或者同時由前體原位形成nonoate和/或n-亞硝基化合物。
負載有外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物(如上所述)的mof可以自發地和/或響應刺激釋放no。
許多另外的生物活性劑可以被設想到。所述活性劑可以是小分子(如一氧化碳，硫化氫，氮氧化物等)，或有機活性劑(包括但不限於，下列類別-青黴素類(例如阿莫西林，青黴素)，頭孢菌素類(所有代)，氨基苷類(例如新黴素，鏈黴素)，糖肽類(萬古黴素等)，大環內酯類(紅黴素等)。抗菌劑，抗病毒劑和/或抗真菌劑可以以類似方式被儲藏和吸附。所述活性劑也可以是外骨架金屬離子或金屬納米簇(例如銀，銅，鋅，鎳等)。
活性劑可以是抗微生物劑，和/或可以用於使與其接觸的微生物對no更敏感。備選地，另外的客體種類可以僅是被設計為排斥微生物的排斥分子，其可以在抗汙應用中使用。
活性劑可以包含生理活性的藥物分子(由此本文包括中性或離子型種類兩者，使得外骨架抗衡離子也可以存在)。藥物分子本身可以不具有抗菌活性(例如抗癌藥物如多柔比星或另外的藥物如咖啡因)。no和藥物分子的組合可以幫助戰勝具體的病症並且防止治療過程中的感染或細菌汙染。已經提出活性劑的組合的遞送延緩耐菌性的發展。
活性劑可以具有抗生物膜的活性，即，它可以導致細菌生物膜分別(具體為d-胺基酸如d-亮氨酸，d-蛋氨酸，d-酪氨酸，d-色氨酸等，或胺基酸的混合物)。
mof可以包含兩種以上的另外的生物活性劑。
根據本發明的另一方面，提供一種製備包含外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物的mof，特別是根據其他方面的mof的方法，所述方法包括：
由適合的前體化合物形成nonoate和/或n-亞硝基；和
使mof與nonoate和/或n-亞硝基化合物接觸，以將nonoate和/或n-亞硝基化合物吸附到mof的孔隙和/或通道內；
或者所述方法包括：
形成mof，所述mof包含在該mof的孔隙和/或通道內的前體化合物，所述前體化合物能夠反應以形成nonoate和/或n-亞硝基化合物；和
通過使所述mof與no接觸而原位形成外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物。
所述方法可以包括使mof與能夠反應以形成nonoate和/或n-亞硝基的前體化合物接觸，以將所述前體化合物吸附到mof的孔隙和/或通道中。
所述方法可以包括：例如通過使用前體化合物(或nonoate和/或n-亞硝基化合物)作為用於mof合成的模板分子，在前體化合物(或nonoate和/或n-亞硝基化合物)周圍形成mof。
因此，在本發明的一個方面中，提供一種金屬有機骨架材料(mof)，其包含在mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架前體化合物，所述外骨架前體化合物能夠反應以形成nonoate和/或n-亞硝基化合物。
所述方法可以包括活化mof和/或前體化合物。
術語「活化的」是指mof以其中相對於其他情況外骨架或客體種類的吸附更易接受的狀態存在。類似地，術語「活化的」是指前體化合物以其中nonoate和/或n-亞硝基配合物的形成更易接受的狀態存在。活化可以提高吸附/反應的速率。活化可以增加吸附/反應的程度。
活化可以涉及多餘的分子/種類的移除。
例如，mof的活化可以涉及從骨架的孔隙和/或通道移除客體分子/種類(例如在合成mof之後存在的種類，或者其已經從周圍如水擴散至mof)，從而允許其它種類更容易被吸附到mof中。這樣的客體分子/種類可以阻擋經由mof的孔隙/通道的擴散，使得其移除可以有助於用另外的種類(例如no)負載。mof的活化可以導致mof，例如骨架金屬離子，變得更少配位飽和的，從而提供大多數和/或更具反應性的配位或吸附位置。
可獲得的位置可以能夠強烈地(不可逆地，或不可逆地可釋放地)結合至隨後引入的客體種類。不可逆地或不可逆地可釋放地吸附的客體種類的存在可以由在吸附/脫附等溫線的吸附和脫附臂之間的強烈的滯後指示。相反地，可逆地被吸附的客體種類可以是更弱地結合的。
類似地，前體化合物的活化可以涉及分子/種類的移除，否則所述分子/種類可能阻礙no例如結合至前體的胺部分。
mof的活化還可以涉及改變骨架的結構以促進客體種類(例如nonoate和/或n-亞硝基化合物)的吸附。此外，前體化合物的活化可以涉及化學變化，如質子化或去質子化，其可能使得前體更易於結合至no。
根據具體情況而定，mof可以在前體化合物或nonoate和/或n-亞硝基化合物的吸附之前被活化。
前體化合物可以在吸附到mof的孔隙/通道中之後被原位活化。
單個的活化步驟或工序可以導致mof和被吸附在其中的前體化合物兩者的活化。
在一些實施方案中，mof可以內在地允許客體分子(例如nonoate和/或n-亞硝基化合物)不可逆地被吸附，在此情況下，可能無需活化，或者活化可以用於增加可能被吸附的客體分子的量。
活化可以包括加熱mof和/或前體化合物。可以用於活化的典型溫度包括至多約450℃，例如，約20℃至約250℃，優選地約50℃至約150℃，最優選約80℃至約120℃，例如約110℃的溫度。更低的溫度對於前體化合物的活化或者對於其中已經吸附前體化合物的mof的活化可能是適合的。
活化可以包括使mof和/或前體化合物暴露於減壓(在環境溫度或高溫)下，例如通常如上關於某些生物活性前體化合物所述的。
可以用於活化的典型壓力包括低於大氣壓的壓力，例如低於lbar，如約1x10-4mbar至約lbar。
活化可以包括用光輻照，例如紫外光。
活化，特別是mof的活化，可以通過化學方法實現。化學活化可以使用化學處理方法如將mof暴露於所需的化學品或化學品的混合物實現。適合的化學品的實例包括溶劑如乙腈(ch3cn)，二甲基甲醯胺(dmf)，乙醇(etoh)或甲醇(meoh)，超臨界二氧化碳等。
化學活化可以通過客體分子被所選擇的活化化學種類的分子的化學置換，從mof骨架移除多餘的分子，例如多餘的客體分子。
活化可以包括這些步驟的組合。例如，活化可以以化學方法實現，隨後是一個以上的非化學活化步驟，或者反之亦然。
通過僅僅移除所存在的客體種類的一部分或者通過僅僅移除某些類型的客體種類，mof可以被部分地活化，或者通過從骨架移除基本上全部的客體種類，mof可以是「充分」活化的。
所述方法可以包括使mof和/或前體(可以已經被吸附到mof中)與一種以上的no氣氛接觸。與no接觸可以在在兩種、三種或四種no氣氛中進行。
使mof和/或前體與no在高壓力下接觸可以促進nonoate和/或n-亞硝基化合物的形成和/或將no吸附到mof骨架本身中。
使mof和/或前體與no在高壓力下接觸可以導致no的更大負載。
使mof和/或前體與no在高壓力下接觸可以提供更溫和的活化條件。例如，為了實現給定的no負載(作為不可逆地可釋放地儲藏的no和/或作為nonoate和/或n-亞硝基化合物的被吸附到mof中的no的負載)，可以需要更低的活化溫度，或者可以僅僅通過減壓實現活化。
因此，在一個方面中本發明進一步擴展至製備包含不可逆地可釋放地儲藏的no的mof，所述方法包括在高的壓力使mof暴露於no。所述方法可以包括將mof在使其與no在高的壓力下接觸之前活化。mof可以通過使mof暴露於減壓下而被活化。
所述方法可以包括使mof(包括負載有前體，或nonoate和/或n-亞硝基化合物的mof)與另外的生物活性劑接觸。
根據情況而定，mof可以在其與nonoate和/或n-亞硝基化合物或前體化合物接觸之前、之後或同時與另外的生物活性劑接觸。
另外的生物活性劑可以是no，使得所述方法包括製備包含吸附的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物和吸附的no的mof，所述no可以是不可逆地可釋放地吸附的no。
在所述方法包括接觸負載有前體化合物(即被吸附到mof的孔隙和/或通道中)的mof的情況下，使mof與no接觸可能導致在mof的孔隙和通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物的形成。
使mof與no接觸可能導致no被吸附到mof的孔隙和/或通道中。將no吸附到mof中和原位形成nonoate和/或n-亞硝基化合物可以同時進行。
所吸附的no可以被不可逆地可釋放地吸附。
所述方法可以包括將mof在與no接觸之前活化。
所述方法可以包括使用單一的活化步驟。例如，可以活化負載有前體化合物的mof(即，為了至少部分地同時活化前體和mof本身)，然後使其與no接觸以原位形成外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物且不可逆地可釋放地吸附no。
備選地，mof可以被活化，然後同時負載有nonoate和/或n-亞硝基化合物和no(例如通過使活化的mof與用於製備nonoate和/或n-亞硝基化合物的反應混合物接觸)，或甚至負載有任何其他的生物活性劑。
所述方法可以包括將mof(在上述那些步驟的中間步驟之前、之後或作為中間步驟)離子交換。離子交換可以通過任何適合的方法例如通過在過量的金屬離子或離子的溶液中洗滌mof實現。離子交換可以包括在隨後用另一種金屬離子的溶液洗滌之前，用螯合劑，或一些其他的藥劑或能夠優先地與存在的外骨架金屬離子結合的配體的溶液洗滌mof。
mof可以通過如本領域中已知的任何適宜的方法製備。例如，mof可以合宜地通過如本申請人的共同未決的申請pct/gb2013/051520中所述的低溫水溶液合成製備。
本發明的另一方面提供一種釋放no的方法，所述方法包括提供在mof的內部孔隙和/或通道內具有外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物的mof，使所述mof與no釋放到其中的介質接觸，和將no釋放到所述介質中。
所述方法可以包括例如通過在環境條件下擴散，將nonoate和/或n-亞硝基化合物從mof的孔隙和/或通道釋放一段時間。所述方法可以包括將no從nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放一段時間。no可以在nonoate和/或n-亞硝基化合物mof內的同時從nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放，和/或從已經從mof釋放的nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放。
所述方法可以包括對mof施加外部刺激。外部刺激可以包括升溫，ph變化，用光輻照，壓力變化或這些的組合。
外部刺激可以包括使mof與另一種種類如水接觸，以從mof置換nonoate和/或n-亞硝基化合物和/或與nonoate和/或n-亞硝基化合物相互作用以釋放no。
no的釋放(和/或nonoate和/或n-亞硝基化合物從mof的釋放)可以通過外部刺激而引發。no的釋放速率可以通過刺激而改變(例如加速)。
因此，本發明提供以可控的方式釋放no(可能存在的任何另外的生物活性劑)。可控的釋放曲線可以根據具體要求通過選擇金屬有機骨架材料本身，例如通過通道/孔隙尺寸，或骨架離子或配體的吸附性能進一步被調整。
所述方法可以包括以特定的頻率輻照(例如採用uv光)。例如，某些nonoate和/或n-亞硝基化合物對於用uv光輻照是敏感的，其可能導致nonoate和/或n-亞硝基化合物分解以釋放no。本發明人已經發現，nonoate和/或n-亞硝基化合物的這種性能不受其結合mof中的不利影響。
所述方法可以包括將另外的生物活性劑從mof孔隙和/或通道釋放到所述介質中。
如上所述，nonoate和/或n-亞硝基化合物可以由適合的前體化合物形成，所述前體化合物本身可以是生物活性的(例如氯己定化合物，相關的化合物或環丙沙星化合物)。此外，一旦nonoate和/或n-亞硝基化合物已經釋放no，前體化合物就可以保留。因此，另外的生物活性劑可以是所述前體化合物。
所述方法可以包括從mof的孔隙和/或通道釋放金屬離子。金屬離子可以以外骨架金屬離子的形式存在於mof中。金屬離子可以是生物活性的(例如ag+，其是抗菌活性的)。
所述方法可以包括將mof的組分，即，骨架金屬離子和/或骨架配體釋放凹所述介質中。mof可以包含作為生物活性劑的骨架金屬離子和/或配體。
mof可以能夠提供多種的「作用方式」。
例如，mof可以能夠釋放多種的生物活性劑，其每一種可以表現出不同的生物活性(例如如no和氯己定)。確實地，生物活性劑可以協同地起作用，使得其組合效力超過當單獨施用時的任何一種或兩種藥劑的效果。
mof可以能夠在多於一個時間段期間(可以特徵在於不同的半衰期)釋放生物活性劑。第一生物活性劑(例如no)可以在第一個時間段期間(例如在短的初始爆發中)被釋放且第二生物活性劑(例如a前體化合物)可以在第二個時間段期間(典型地更長的時間段)被釋放。
確實地，mof可以能夠在多於一個時間段期間釋放給定的生物活性劑，特別是no。例如，在mof中的nonoate和/或n-亞硝基化合物可以在環境條件下具有長的半衰期(約數小時或數天)且還能夠響應外部刺激暴露於如uv輻照下而以更大的速率(更短的半衰期)釋放no。
mof可以能夠響應於多種的外部刺激而釋放生物活性劑。例如，mof可以包括不可逆地可釋放地吸附的no和外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物。所述方法可以包括通過使mof與水分接觸釋放不可逆地可釋放地吸附的no，以及通過用uv光輻照而從nonoate和/或n-亞硝基化合物釋放no。
因此所述方法可以包括施加多種的刺激。
此外，令人驚奇地發現，某些包含吸附的no的mof也能夠通過用uv光輻照而釋放no。
對於包含不可逆地可釋放地吸附的no的mof也觀察到了這種性質，所述mof已經顯示出能夠通過與水分接觸而釋放no(這描述於例如技術人員所涉及的下列參考文獻3-6和本申請人的國際申請wo2008/020,218，wo2012/020,214和wo2013/186,542)。
所述方法可以應用於顯示出潮溼觸發的no釋放的mof以提供對從這些材料釋放no的引發和特徵(曲線)的另外的控制。
對於以前被認為基本上不可逆地吸附no的mof如mg-cpo-27或hkust-1(銅基mof)也觀察到該性質。在這些情況下，可以將樣品在低或無no釋放的情況下長時間暴露於空氣(和其中的水分)中，且可以通過用uv光輻照而選擇性地實現no釋放。
因此，另一方面，本發明擴展至一種釋放no的方法，所述方法包括：提供在mof的孔隙和/或通道中優選不可逆地或不可逆地可釋放地吸附有no的mof；和用uv光輻照mof以從中釋放no。
可以使mof與no將釋放在其中的介質接觸，然後輻照，或者反之亦然。no將釋放在其中的介質可以包括本身可以刺激no的釋放的種類如水。
no可以與骨架金屬離子結合。
mof可以是任何適合的具有足夠大以容納生物活性的no結合分子的孔尺寸的mof。mof可以是任何適合的具有足夠大以容納如本文所述的生物活性的胍類、雙胍類或多胍類分子的no結合分子的孔尺寸的mof。
mof可以具有結構類型cpo-27或hkust-1。mof可以具有結構類型mil-101、stam-1或sip-3。
mof可以基於選自上面列舉的那些的一種以上骨架金屬離子。特別是，mof可以包含mg2+(例如mg-cpo-27)，和/或zn2+和/或ni2+(例如zn-cpo-27，ni-cpo-27，mgni-cpo-27，mgnizn-cpo-27，nizn-cpo-27)，或cu+(例如cu-hkust-1)。
所述方法可以包括輻照包含以下類型的骨架配體中的一種以上的mof：二或三羧酸酯(例如苯羧酸酯如苯1，3，5-三羧酸酯，或對苯二甲酸酯如2，5-二羥基對苯二甲酸酯或1，4-對苯二甲酸酯)；胺配體(如1，4-聯吡啶)。
mof可以包括具有多於一個的配位部分的配體(例如5-磺基間苯二甲酸酯配體)。
mof可以包含多種的配體。
no以及在一些實施方案中一種以上另外的生物活性劑的釋放可以在動物體內進行，對動物體局部地進行或者在非身體應用中以體外方式如從表面如臨床和食品製備場所釋放進行。
所述方法可以應用人類或動物的治療。因此，作為一個另外的方面，本發明還提供一種有需要的個體的治療或預防方法，所述方法包括提供根據本發明的其他方面的mof，使mof與所述個體接觸，且釋放no(和任選的一種以上另外的生物活性劑)。
no(和/或一種或多種另外的生物活性劑)可以從mof的孔隙和/或通道被釋放。
所述方法還可以包括對mof施加外部刺激。外部刺激作為當與個體接觸時mof暴露於生理條件(例如水分，溫度)的結果可以而施加。外部刺激可以包括例如，用uv光輻照。因此，所述方法可以包括通過例如在經過一段時間後(例如對於mof足以系統性地分布的或消化的)選擇性地施加外部刺激，和/或通過使個體的特定區域暴露於外部刺激(例如uv光)下有目標的釋放no(和/或一種或多種另外的生物活性劑)。
根據本發明的另一個方面，提供一種用於手術和/或治療的金屬有機骨架材料(mof)，其包含在mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物(其優選的和任選的特徵對應本發明的其它方面的那些)。
另一方面，本發明擴展至一種藥物、保健品或化妝品製劑，其包含mof，該mof包含在mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物，以及用於其的藥物/保健品/化妝品載體。
又一方面，本發明提供金屬有機骨架材料(mof)用於製備治療或預防疾病的藥物的用途，所述金屬有機骨架材料包含在mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物，以及用於其的藥物/保健品/化妝品載體。
可以被治療的疾病或醫學病症包括皮膚感染，包括皮膚真菌，利什曼病，軟疣和乳頭狀瘤病毒，以及分枝桿菌感染。另外的用途包括傷口和/或燒傷康復。對於其他細菌問題的治療包括降低嚴重的腳部或身體氣味問題和治療耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌感染。
在本發明的又一方面中，提供一種醫療製品，其包含mof，所述mof包含在該mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物。
適用於本發明的醫療製品包括支架，導管，傷口敷料，繃帶，自粘性膏劑和貼劑。例如，光纖導管可以浸漬有或包覆有nonoate和/或n-亞硝基化合物或負載nonoate和/或n-亞硝基的mof。光如uv光可以通過光纖傳遞通過到導管，並且這可以觸發no的釋放。
mof可以以醫療製品的塗層的形式例如以油漆或聚合塗層的形式提供。mof可以以製備醫療製品的全部或一部分的材料的組成部分的形式。
mof可以例如結合到塑料製劑中，所述塑料製劑轉而可以被模塑或形成為織物。因此，本發明還擴展至一種塑料組合物，其包含mof，該mof包含在該mof的內部孔隙和/或通道內的外骨架nonoate和/或n-亞硝基化合物。
可以在化妝品和個人衛生用途中有利地利用no的有益性能和在可應用的情況下的一種或多種另外的生物活性劑的有益性能。
例如，根據本發明的各個方面的mof可以用於化妝品製劑；除臭劑；皮膚製劑如防老化皮膚製劑和在通過修剪或通過施用脫毛製劑去除毛髮之前、之中或之後應用的製劑；頭髮製劑；脫毛製劑等。
本發明的每一個方面的進一步優選和任選的特徵對應本發明的任何其它方面的優選和任選的特徵。
附圖說明
現在將參考下圖描述非限制性的示例性實施方案，在圖中：
圖1顯示了在no負載之前和之後的氯己定二氯化物和醋酸氯己定的uv可見光譜；
圖2顯示了對於醋酸氯己定的兩個樣品的每一個以(a)一氧化氮濃度(mmol/g)和(b)一氧化氮的分子數/氯己定分子繪製的298k的no吸附(-■-)和脫附(-□-)等溫線(使用重量分析法測量)；
圖3顯示了從醋酸氯己定在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時遞送的一氧化氮的化學發光分析。繪製了no濃度隨時間的數據(圖2a)和隨時間的總no釋放(圖2b)；
圖4顯示了從醋酸氯己定在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的總一氧化氮的化學發光分析。所述樣品被保持在小瓶中於室溫下48小時且在輻照之前暴露於空氣中；
圖5顯示了從氯己定no配合物在水(100％rh)中(圖5a)以及被uv光觸發(圖5b)而遞送的一氧化氮的化學發光分析；
圖6顯示了從氯己定二氯化物在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的一氧化氮的化學發光分析；
圖7顯示了從醋酸氯己定銀金屬配合物在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的總一氧化氮的化學發光分析；
圖8顯示了負載有4巴no的聚合物流延的氯己定(藍色)和負載有1巴no的聚合物流延的氯己定(紅色)在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時的總no釋放(使用化學發光分析測量)，其被繪製成隨時間的(a)mmol/g和(b)no分子數/氯己定(chx)分子；
圖9顯示了從(a)負載有4巴no的聚合物流延的氯己定和(b)負載有1巴no的聚合物流延的氯己定在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被觸發uv光而遞送的一氧化氮的化學發光分析；
圖10顯示了從負載有4巴no的聚合物流延的氯己定(上，藍色曲線)和負載有1巴no的聚合物流延的氯己定(下，紅色曲線)在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的一氧化氮的化學發光分析；
圖11顯示了從環丙沙星在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的一氧化氮的化學發光分析；
圖12顯示了(a)在暴露於no中之前(藍色)和之後(紅色)的醋酸氯己定以及(b)在暴露於no中之前(藍色)和之後(紅色)的環丙沙星的ft-ir光譜；
圖13顯示了從呋塞米在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時的總no釋放(使用化學發光分析測量)(被繪製成mmol/g)；
圖14顯示了從呋塞米在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發的一氧化氮釋放的化學發光分析；
圖15顯示了從cpo27mg在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時遞送的總一氧化氮的化學發光分析(圖7a)和從cpo27mg在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發的no釋放(圖7b)。在兩個分析之間樣品被儲存在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過68小時；
圖16顯示了從cpo27ni在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時遞送的總一氧化氮的化學發光分析(圖16a)和從cpo27ni在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發的no釋放(圖16b)。在兩個分析之間樣品被儲存在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過48小時；
圖17顯示了從hkust-1在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時遞送的總一氧化氮的化學發光分析(圖17a)和從hkust-1在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發的no釋放(圖17b)。在兩個分析之間樣品被儲存在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過64小時；
圖18顯示了(a)氯己定，cpo-27mg和負載氯己定的cpo-27mg的ftir分析，以及(b)氯己定，cpo-27mg和負載氯己定的cpo-27mg的tga分析；
圖19顯示了來自cpo27ni和cpo27mg的氯己定釋放；
圖20顯示了從負載氯己定的cpo27mg在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時遞送的總一氧化氮的化學發光分析：隨時間的no濃度(圖20a)和隨時間的總no釋放(圖20b)；
圖21顯示了醋酸氯己定，cpo27mg和負載氯己定的cpo27mg隨時間的總no釋放；
圖22顯示了從負載氯己定的cpo27mg在與潮溼氣氛(11％rh)接觸時被uv光觸發而遞送的一氧化氮的化學發光分析。在兩個分析之間樣品被儲存在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過50小時；和
圖23a顯示了來自以聚氨酯膜形式流延的cpo27ni的氯己定釋放。圖23b顯示了從以聚氨酯膜形式流延的負載氯己定的cpo27ni被潮溼氣氛(11％rh)觸發而遞送的總一氧化氮的化學發光分析。
實例性實施方案的詳述
氯己定nonoate和/或n-亞硝基化合物的製備和no從其中的釋放
在世界衛生組織的基本藥物名單中報導了氯己定。該藥物產品廣泛用於消毒劑(外用於皮膚和手上)和局部應用(滴眼劑中的防腐劑，傷口敷料和防腐漱口劑中的活性物質)。此外，該生物分子也可以存在於化妝品(乳膏、牙膏和除臭劑的添加劑)。該藥物主要以鹽(二鹽酸鹽，二乙酸鹽和二葡糖酸鹽)的形式售賣。近年來，已經報導了不同的氯己定-金屬配合物；所述藥物與特定的金屬(如銅和銀)結合，從而提供用於氯己定的可控釋放的體系，同時維持藥物性能[1]。
氯己定含有伯胺和仲胺基團。本發明人已經發現，當暴露於高壓力下的一氧化氮氣體中時，這些胺基團能夠結合no。
此外，no從氯己定的釋放可以被紫外線(uv)或暴露於潮溼而觸發。確實，no釋放可以被這些外部刺激的任何一種或兩者觸發。如下詳述的，在由暴露於潮溼中所引起的初始爆發之後，no釋放可以通過關閉和接通uv光源而被重複觸發並且停止。
有益地和出人意料地，氯己定nonoate和/或n-亞硝基化合物已經被發現在空氣中是穩定的，這意味著無需特定的儲存條件。
從許多不同的氯己定鹽的光控制的釋放是可以的。氯己定和no的組合具有協同效應，這降低了潛在的耐菌性的風險並且可以用於防控已經有抗性的微生物菌株。
氯己定-nonoate/n-亞硝基化合物的益處在於，在no釋放後再生的氯己定前體是一種被充分認識的有益的生物活性劑。此外，適當的劑量、副作用和毒性被充分認識。
(1)氯己定-nonoate和/或n-亞硝基和配合物以及m-氯己定-nonoate和/或n-亞硝基鹽的形成和no從其中的釋放
使用以前morris[2]所報導的與mof和沸石材料相關的高溫脫水和no負載技術，氯己定，其鹽和配合物(前體化合物)可以被轉化為其nonoate和/或n-亞硝基化合物。
也可以如lowe等[17]所概述的通常地製備氯己定-nonoate和/或n-亞硝基化合物，其中在暴露於no氣氛中之前，使材料在大約室溫下經受高真空。
這些技術以前已經僅僅被考慮用於以no負載mof和其它的分子篩材料，使得no吸附到骨架離子或配體上。這些方法以前未應用於「游離的」nonoate和/或n-亞硝基前體化合物。
如與醋酸氯己定(chlorhexidinediacetate)，鹽酸氯己定(chlorhexidinedihydrochloride)和葡萄糖酸氯己定(chlorhexidinedigluconate)相關地證實的，任何氯己定鹽可以被用作原材料。
可以為了優選的no釋放曲線而選擇氯己定前體的特性。本發明人已經觀察到在nonoate和/或n-亞硝基化合物暴露於潮溼中時的釋放曲線對於已經選擇的具體前體是特別敏感的。
例如，如果與潮溼或水分接觸時的no的大的初始「爆發」是需要的，則例如鹽酸氯己定可以是適當的。然而，醋酸氯己定在於潮溼/水分暴露時具有更平緩的釋放曲線。
對於金屬氯己定配合物，也已經證明nonoate和/或n-亞硝基化合物的形成。已經通過溶劑熱/水熱合成和機械化學合成形成了m-氯己定nonoate和/或n-亞硝基配合物。優選的方法通常通過morris等[23]所報導的低溫方法進行。同樣，該低溫方法以前僅僅用於製備mof材料。
所用的金屬可以是任何金屬，但是優選具有抗微生物性質的那些如ag，ni，zn和cu。這些金屬本身具有生物(例如抗菌的)活性且提供具有另外的作用方式(除了no和氯己定陰離子的活性和/或釋放曲線之外)的nonoate和/或n-亞硝基鹽/配合物。
除了通過暴露於潮溼空氣、水分或uv光中釋放no之外，也可以通過加熱氯己定nonoate化合物而引發或刺激no釋放。
這些材料的一個特別的特徵是結合的釋放觸發因素可以用於提供初始的爆發和隨後的持續釋放。
實施例1-醋酸氯己定和二鹽酸鹽no負載
將50mg的醋酸氯己定水合物和鹽酸氯己定的樣品在室溫下暴露於高真空(10-4託)中1小時。利用schlenk管線，將4大氣壓的no氣體引入到schlenk管中，歷時2小時，從而使得脫水的氯己定吸附到基團氣體(radicalgas)。然後將樣品暴露於真空中且用氬衝洗30分鐘。然後密封容納樣品的玻璃瓶。
圖1顯示了所檢測的純氯己定與含有no的配合物相比的uv可見光譜。將藥物暴露於一氧化氮氣體將材料的顏色從白色改變為淺黃色。uv數據顯示對於鹽酸氯己定和二乙酸鹽no配合物兩者在～370cm-1的吸收帶的變化。這與對於其他含有no的材料的文獻報導[16]是一致的。
使用定做的重量吸附系統收集兩種另外的醋酸氯己定樣品(25mg)的一氧化氮吸附/脫附曲線。將每一種樣品在1×10-4mbar壓力暴露於高真空中過夜直至未觀察到進一步的質量損失。使用水浴(0.02k的溫度精度)將樣品冷卻至298k。
對於圖2(a)和(b)的外部曲線中所示的一個樣品，no是以增加的遞增量引入的。在每一個no劑量之後，在進行下一次添加之前使樣品的質量穩定(指示吸附完成)。繼續該過程直至所引入的no壓力等於大氣壓。在單個步驟中將第二樣品暴露於1個大氣壓的no中，且使得其質量平衡。數據以圖2(a)和(b)的內部曲線顯示。在圖2(a)和2(b)中所示的兩個樣品的脫附曲線是通過將壓力以遞增量降低至2×10-2mbar的最終值來測量的。
重量分析顯示吸附了最大～0.9mmolno/g(圖2a)，這等於0.55分子no/氯己定分子(圖2b)。
吸附曲線的形狀顯示在所施加的no壓力與結合至分子的no的量之間的依賴性。在schlenk管線上通常用於負載的no的壓力為在重量等溫線分析過程中所得到的水平的4倍，因此本發明人會預期與氯己定配位的甚至更高的基團氣體的量。通過再施加真空，no水平逐漸降低，且兩個樣品達到～0.4mmol/g的儲存no的水平，即，約0.25分子/氯己定分子。這些數據表明，顯著比例的最初儲存的no已經被氯己定前體吸附。
no從樣品的釋放首先通過將恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)通過其上而被觸發。隨時間釋放的no的量使用sieversnoa280i化學發光一氧化氮分析器檢測直至no的排放達到低於20ppb的水平。
no的釋放的初始爆發達到512ppm(圖3)。樣品在19小時內釋放至多0.042mmol/g的一氧化氮。
在完成no釋放之後，將樣品保持在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過48小時。將樣品暴露於來自各自包含發射300-400nm且總功率為50-200w的4x15w燈泡的兩個ritekelectronicsuv管型燈的uv光。這些參數不應被視為對本發明的限制。光觸發的no釋放立即從30ppb爆發至105ppb。在連續暴露約5min時達到約120ppb的最大值。
如圖4a中所示，當關閉uv光源時立即停止排放。可以隨時間重複和控制這種開-關過程。連續暴露於uv光觸發了在超過4小時期間超過70ppb的一氧化氮的釋放，如圖4b中所示。使用上述相同的分析器記錄隨時間的no的釋放。
實施例2-從懸浮在水中的氯己定no配合物的no釋放
將100mg的醋酸氯己定的樣品在室溫下暴露於高真空(10-4託)中12小時。利用schlenk管線，將4大氣壓的no氣體引入到schlenk管中，且保持2小時，從而使得脫水的氯己定吸附氣體。然後將樣品暴露於真空中且用氬衝洗30分鐘。然後密封容納樣品的玻璃瓶。
將no負載的樣品浸沒於連接至no分析器的密封室內5ml的去離子水中。將連續的氮流鼓泡通過懸浮液，同時測量室氣氛中存在的no的濃度。
隨時間以ppm和ppb測量被水觸發的no從樣品的釋放直至no的水平下降至低於20ppb。初始爆發的no釋放達到40ppm。樣品在7小時內釋放至多0.035mmol/g的一氧化氮(圖5a)。
在完成no釋放之後立即將樣品暴露於uv光中，這觸發了no的進一步釋放。在約10分鐘的連續暴露過程中記錄到約1000ppb的最大值。如圖5b中所示，當關閉uv光源時立即停止排放。可以隨時間重複和控制這種開-關過程。
實施例3-鹽酸氯己定no負載和釋放
使用鹽酸氯己定作為原材料，遵循上述相同的一般方法。通過將樣品暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)而獲得初始爆發的no釋放。材料釋放少量的氣體2分鐘，然後停止。在將樣品儲存於暴露於潮溼空氣中的工作檯上2天之後，使用uv光觸發額外的no釋放。鹽酸氯己定釋放爆發的高達150ppb的no，歷時1小時降低至75ppb。如圖6中所示，可以隨時間重複和控制該觸發機制。
實施例4-銀-氯己定配合物的no負載和釋放
遵循song的程序，使用硝酸銀和醋酸氯己定製備銀-氯己定的樣品。在表徵(xrd，uvvis，sem和edx)之後，遵循以前所報導的高壓程序[17]以no負載50mg樣品。
通過使樣品暴露於潮溼中而觸發的初始爆發的no釋放持續了2分鐘。在如圖7中所示使用uv光觸發一氧化氮的另外的釋放之前，將樣品儲存、暴露於潮溼空氣中超過60小時。
銀氯己定配合物釋放爆發(高達175ppb)的no，其歷時1小時的時間平緩地下降至100ppb。如同在上述情況中，當關閉uv光時no的釋放突然停止。如圖7a中所示，可以隨時間重複和控制這種觸發機制。如圖7b中所示，即使在85小時之後也可以多次關閉和接通no的釋放。
實施例5-來自含有no-配位的醋酸氯己定的聚合物膜的no釋放
當其通常用於醫療裝置中時，選擇聚氨酯聚合物作為流延材料。醋酸氯己定(1.5g)的樣品分散於聚氨酯(3g)和thf(40ml)的初步溶解的混合物。使用刮刀技術將所述混合物進行溶劑流延以製備～100μm的厚膜，所述厚膜是通過蒸發溶劑而設定的。
將聚合物膜的樣品暴露於真空中過夜且使用兩種不同的一氧化氮壓力(1巴和4巴)進行no負載。
圖8顯示了在4巴和1巴負載的含負載no的氯己定膜的100mg樣品的僅使用潮溼氮(溼度控制為11％rh)的no釋放曲線(化學發光分析)。數據表明在4巴負載的樣品在30小時的時間段內達到至多0.1mmol/g的一氧化氮(圖8a)，這等於0.06no分子數/氯己定分子(圖8b)。還已經發現，負載有1巴的no的聚合物流延的氯己定在類似條件下沒有釋放出任何no(也如圖8中所示)。
實施例6-來自聚合物流延的no-配位的醋酸氯己定的uv觸發的no釋放
在通過將樣品暴露於潮溼氮中完成初始的no釋放之後，將樣品儲存於暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過48小時。然後將兩個樣品在潮溼氮氣流(溼度控制為11％rh)中暴露於uv光下。
這觸發了來自包括已經負載有1巴的no的膜的樣品的額外的no釋放，這與其僅僅在潮溼氮中的性能正好相反。該樣品在連續暴露約10分鐘時達到約180ppb的最大值。
如圖9a中所示，當關閉uv光源時立即停止排放。可以隨時間重複和控制這種開-關過程。連續暴露於uv光觸發了在超過14小時期間超過20ppb的一氧化氮的釋放，如圖9a中所示。
已經負載有4巴no的含氯己定的聚合物樣品釋放的量幾乎為從1巴對應物獲得的量的2倍，如圖10中所示。因此在氣體負載過程中使用的no的壓力顯著地影響了僅僅使用水和/或uv光作為觸發因素從樣品獲得的最終釋放性能。該樣品在連續暴露約10分鐘時達到了約300ppb的最大值，如圖圖9b中所示。當關閉uv光源時立即停止排放。可以隨時間重複和控制這種開-關過程。
(2)no-配位的環丙沙星化合物的形成和no從其中的釋放
已經發現，上述方法可以在在其結構中含有仲胺的不同藥物如環丙沙星上使用。環丙沙星是用於治療不同的細菌感染的抗生素。
實施例7
遵循上面報導的高壓方法，將50mg的環丙沙星進行no負載。在暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)中之後，獲得持續2分鐘的小的一氧化氮初始爆發。然而，即使在將樣品儲存於暴露於潮溼空氣中的工作檯上24小時之後，使用uv光觸發額外的no釋放。環丙沙星釋放了爆發的高達500ppb的no，歷時1小時降低至約100ppb。如圖11a中所示，可以隨時間重複和控制該觸發機制。在將樣品保持暴露於潮溼空氣中超過50小時之後，使用uv光作為觸發因素仍然釋放了額外的no，如圖11b中所示。爆發的no釋放達到了320ppb，歷時1.5小時降低至50ppb。
ft-ir分析
對於暴露於no中後的兩個樣品，將no與環丙沙星分子連接的證據由ft-ir光譜中新的拉伸頻率的出現來提供(圖12)：例如，在1040-1043cm-1的拉伸頻率(n-o)(圖12a)，在1310-1320cm-1的拉伸頻率(n-o)(圖12a，b)和在1550-1500cm-1的拉伸頻率(n-o)(圖12a，b)。還有另外的拉伸頻帶：存在於全部no改性的化合物中的2270-2275cm-1，其很可能歸因於n-n拉伸。
還有高於1700cm-1的小拉伸存在於每一個no配位的化合物樣品中。儘管該拉伸的起因未得到充分認識，但是已經發現，其存在於含有no的化合物的其它文獻報導的光譜中(參見例如j.g.nguyen，kristinek.tanabe和s.m.cohencryst.eng.comm，2010，12，2335-2338)。此外，圖11b也顯示了當環丙沙星暴露於no中時在3300cm-1的nh拉伸消失了。
(3)呋塞米
呋塞米是在充血性心力衰竭和水腫的治療中使用的袢利尿劑。與一些其它的利尿劑一起，呋塞米也包括在世界反興奮劑組織的禁止藥物名單中，原因在於其聲稱用作其它藥物的掩蔽劑。它也在世界衛生組織的基本藥物(在基本的醫療衛生系統中所需的最重要的藥物名單)之列。
呋塞米主要用於治療高血壓和水腫。其對於患有充血性心力衰竭所引起的水腫的大多數人而言是一線藥劑。其也用於肝硬化，腎臟損害，腎病症候群，以及與適當的再水化結合用於嚴重的高鉀血症的管理。
實施例8-呋塞米no負載和釋放
將25mg呋塞米在高真空(10-4託)和室溫下暴露1小時。使用schlenk管線，將4個大氣壓的no氣體引入到schlenk管中並且保持2小時，從而使得脫水的呋塞米吸附氣體。然後將樣品暴露於真空下且用氬衝洗30分鐘。然後密封容納樣品的玻璃瓶。
首先通過使恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)通過而觸發從樣品釋放no。以ppm和ppb檢測隨時間釋放的no的量直至no的排放下降至低於20ppb。
初始爆發的no釋放達到512ppm(圖13)。樣品在19小時內釋放至多0.042mmol/g的一氧化氮。
實施例9-從呋塞米no配合物的uv觸發的no釋放
在通過潮溼氮完成初始的no釋放之後，將樣品儲存在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過24小時。然後將樣品在潮溼氮氣流(溼度控制為11％rh)暴露於uv光。
呋塞米nonoate樣品在連續暴露約10分鐘時達到約55ppb的最大值。如圖14中所示，當關閉uv光源時立即停止排放。
可以隨時間重複和控制這種開-關過程。連續暴露於uv光觸發了在超過7小時期間超過20ppb的一氧化氮的釋放。
(4)從mof中的光觸發的no釋放
對於cpo-27和hkust-1型結構等(特別是具有配位不飽和的骨架金屬部位的其它mof)，已經證實了從mof中的uv光觸發的釋放。然而，該技術可以用於表現出對no的親和勢的任何mof。
遵循以前被morris[23]報導的方法製備mof。根據以前被morris[2，8]報導的高溫脫水方法進行活化和no負載。然而，no負載可以通過例如如被lowe[17]描述的任何適合的方法進行，其中在暴露於高壓力一氧化氮中之前，使材料在室溫下經受真空。
可以為了所需的no釋放曲線而選擇mof。例如mg和ni-cpo-27趨向於比hkust-1釋放更高量的no。
通過使材料暴露於uv光下觸發了被吸附的no的釋放。備選地，或除此之外，也可以通過暴露於潮溼空氣和/或熱中而實現no釋放。
例如，在一些情況下，可以通過與水分接觸而觸發初始的no爆發，並且一旦一氧化氮的釋放消失，可以利用uv光以通過關閉和接通uv光源選擇性地觸發額外的no的釋放。
在該具體方法中，可以提供比以前可能的量或比例更大的量或比例的儲存no的釋放。儘管不希望受到理論的束縛，但是這可能是uv光觸發了結合更強的(高能)no的釋放的結果，所述結合更強的no通常不會通過被水置換或在常規施加的熱條件下被釋放。uv觸發的no釋放對於當獨有地暴露於潮溼時表現出差的no釋放的mof(例如cpo-27mg和hkust-1)具有特別的應用。這樣的材料已知具有較高的no儲存性能，該no以前不可能容易釋放。
實施例10-cpo-27mg
將遵循morris[23]所報導的程序製備的50mgcpo-27mg的樣品在室溫下暴露於高真空(10-4託)1小時。然後在排空並且用氬衝洗30分鐘且密封在玻璃瓶中之前，將樣品暴露於4個大氣壓的no氣體中2小時。
總的no釋放：將樣品暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)中且隨時間檢測釋放的no。進行分析直至所檢測的no氣體水平低於20ppb。cpo-27mg僅僅釋放在25小時期間至多0.05mmol/g，如圖15a中所示。在完成no釋放之後，將樣品保持在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過68小時。隨後暴露於uv光中導致一氧化氮的進一步釋放。光觸發了緩慢爆發的no釋放從80ppb到超過500ppb。當關閉uv光源時立即停止排放。如圖15b中所示，可以重複這種過程。
實施例11-cpo-27ni
將遵循morris[23]所報導的程序製備的50mgcpo-27ni的樣品活化並且遵循上述相同的高壓技術進行no負載。
總的no釋放-在樣品暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)中之後，cpo-27ni在40小時期間釋放總的2.8mmol/g的no，如圖16a中所示。將樣品保持在暴露於空氣和潮溼中的室溫工作檯上超過2天。隨後通過uv光觸發進一步的no釋放，如圖16b中所示，這提供了高達85ppb的爆發釋放和在輻照持續期間的持續釋放。可以通過關閉和接通uv光而重複地觸發從骨架釋放一氧化氮。
實施例12-hkust-1
將遵循morris[23]所報導的程序製備的50mghkust-1的樣品活化並且遵循上述相同的高壓技術進行no負載。
總的no釋放-通過將樣品暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)中獲得no的初始釋放。骨架在7小時期間釋放至多0.2mmol/g，如圖17a中所示。在將樣品儲存在暴露於潮溼空氣中的工作檯上64小時之後，利用uv光觸發額外的no釋放。hkust-1釋放了爆發高達65ppb以及在超過1小時期間穩定狀態為60ppb的no。可以隨時間重複和控制該觸發機制(圖17b)。
(5)負載氯己定的mof
氯己定和no-配位的氯己定已經成功地被結合至mof中並且從mof被釋放。此外，mof已經被證明能夠通過暴露於uv光和/或潮溼和光的組合隨時間釋放no。
可以根據morris[23]或lowe[17]的方法製備負載氯己定和no的mof。
在首先以前體化合物如氯己定化合物負載mof的情況下，將mof暴露於一氧化氮中可以具有雙重效果：no氣體結合至mof以及也結合至氯己定化合物，從而形成負載no和氯己定-no配合物的mof。
可以通過通常使用的方法，包括但不限於暴露於潮溼空氣，熱或uv光，從負載氯己定-no配合物的mof釋放no。
光觸發的no釋放類似於上面對於no配合物本身和對於負載no的mof所報導的那些。兩種不同類型的no結合部位的存在可以提供總no釋放的增加。
實施例13-將氯己定負載到cpo-27mg和cpo-27ni中
將100mgmof(cpo-27mg或cpo-27ni)的樣品與100mg醋酸氯己定混合。將混合物在110℃烘箱中脫水過夜。然後在經由橡膠隔膜引入無水乙醇(100ml)之前，將樣品瓶密封並且冷卻至室溫。在4天之後，然後將懸浮液過濾並且用乙醇洗滌。ft-ir和tga分析證實了在骨架中氯己定的存在，如圖18中所示。
實施例14-氯己定從cpo-27mg和cpo-27ni中的釋放
將50mg的負載藥物的mof(cpo-27mg或cpo-27ni)懸浮在50ml甲醇中。隨時間對溶液取樣且使用uvvis檢測氯己定的濃度。圖19顯示了隨時間藥物從骨架的有效釋放。藥物負載的cpo-27ni顯示了在第一個40小時期間達到1.3μg/ml的爆發釋放，而cpo-27mg提供了隨時間氯己定的更高親和勢和更高潛在的釋放，其在80小時期間達到了2.5μg/ml的穩定狀態。
實施例15-負載藥物的cpo-27mg的no負載和釋放
將50mg負載藥物的cpo-27mg的樣品活化並且在室溫遵循上述相同的高壓技術進行no負載。然後將樣品暴露於恆定流量的潮溼氮氣(11％rh)中。所使用的氯己定cpo-27配合物的量具有峰值為512ppm的爆發釋放。負載藥物的mof在45小時期間實現了0.15mmol/g的總no釋放，如圖20中所示。
來自純的氯己定no配合物、純的mof和負載藥物的mof的總no釋放的比較顯示了在兩個單獨的部分上的雙官能化材料的益處，如圖21中所示。來自no-配位的氯己定總no釋放在18小時內達到了0.03mmol/g的最大值，且來自cpo-27mg的總no釋放在25小時內達到0.05mmol/g。然而，氯己定cpo-27mg配合物在40小時期間實現了0.15mmol/g的總no釋放，這歸因於兩個部分的組合效果。
將氯己定cpo-27mg的樣品保持在暴露於潮溼和空氣中的室溫工作檯上超過40小時。然後利用uv光觸發額外量的no釋放，如圖22a中所示。數據表明，可以通過控制暴露於uv光中的時長為至少2小時調節no劑量(圖22b)。光觸發的機制重複地控制了no氣體隨時間的釋放。在初始暴露於uv光中之後，將樣品再次儲存在室溫下，對空氣和潮溼開放50小時。將樣品進一步暴露於uv光中觸發了額外的氣體釋放，如圖22b中所示。來自研究量的材料的no釋放在1小時期間達到了0.5ppm的穩定狀態。
(6)將no配位材料結合到基體中用於應用
上述材料的每一個，包括藥物nonoate和/或n-亞硝基化合物(氯己定鹽和環丙沙星)，mof，和負載藥物的mof，可以被結合到不同的基體中。這些基體包括但不限於樹脂和粘合劑(如在例如油漆、墨和塗料中使用的那些)，乳膏，軟膏劑，聚合物，陶瓷和玻璃，特別是在衛生保健和醫療用途(例如裝置，敷料和局部治療)中使用的那些，或者其中需要防腐/抗微生物性能的那些(例如表面上的塗層)。
可以通過任何適合的方法如，但是不限於，研磨，高速/剪切混合，擠出，電噴，流延和模塑將所述材料引入到這些基體中。可以在例如織物、塑料、金屬、木材和玻璃表面上以塗層的形式使用所述材料。這可以通過以下任何適合的方法而實現：如將材料分散在樹脂中以通過塗漆、浸塗、噴塗、列印等來塗覆。在適當時，也可以使用粉末塗料。可以在適當時和在必要時使用另外的試劑如分散和流變改性劑以幫助配製。
實施例16-來自含有負載氯己定的cpo-27ni的聚合物的氯己定釋放
在其通常用於導管中時，選擇聚氨酯聚合物作為流延材料。遵循以前morris等[23]所報導的程序，將cpo-27ni的樣品進行藥物負載。使用高剪切均化器將負載藥物的mof懸浮在thf中，並且將其分散在預先溶解的聚氨酯中。使用刮刀技術將混合物進行溶劑流延以製備～100μm厚的膜。
將膜懸浮在適當體積的甲醇中。隨時間對溶液取樣，並且使用uv光譜法檢測氯己定的濃度。圖23a顯示了來自負載的聚合物的藥物釋放。該釋放在70小時內達到了0.12μg/ml的最大值。
實施例17-來自含有負載氯己定no配合物的cpo-27ni的聚氨酯的no釋放
將負載mof的膜(如上概述製備的)脫水且遵循以前報導的程序進行負載。圖23b顯示了當暴露於潮溼空氣中時來自在聚氨酯聚合物中流延的負載氯己定的cpo-27ni的總no釋放。該樣品在8小時後遞送了0.25mmol/g的最大值。
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