癌症是威胁人类健康的严重疾病。在持续寻找癌症诊疗手段的过程中,纳米医学蓬勃发展,光疗、靶向治疗、免疫治疗、催化治疗等一系列纳米治疗学手段在实验室和临床前阶段取得了一定的成功。纵观各种纳米材料,共价有机框架(COselleck HPLCF)因其高结晶度、有序结构、固有孔隙、多功能性、良好的生物相容性等优势而成为医用纳米材料候选库的一员。然而,大多数COF依赖于溶剂更多热反应合成,规模化制备困难;更重要的是,其颗粒尺寸通常在微米级,分散性差Heart-specific molecular biomarkers,无法完全满足生物医学应用的需要。事实上,温和条件下批量制备纳米尺度COF仍然是一个巨大的挑战。此外,COF易于功能化的特点使其成为联合治疗的潜在平台,尚未充分开发。(1)本文第一章综述了COF在肿瘤治疗中的应用。首先简述了COF的结构特征和合成方法;然后总结了COF在肿瘤治疗中的应用,包括药物递送、光动力治疗、光热治疗、化学动力学治疗、声动力治疗、放射治疗、基因治疗、联合疗法等;最后讨论了COF在肿瘤纳米治疗中仍存在的挑战和未来可能的发展趋势,以期促进COF在肿瘤治疗中的进一步发展。(2)本文第二章通过可见光诱导的光催化氧化和亚胺缩合反应,以苄基甲醚和芳香胺为有机单体,构建了一系列亚胺连接的COF。所有合成均在室温条件下进行,并且很容易扩展到克级规模。这种利用光催化级联反应制备COF的方法是对传统溶剂热方法的改进,合成的COF具有均匀的粒径和规则的球形形态。例如,所得RTCOF-1的颗粒尺寸小于200 nm,可作为载体用于氯尼达明药物递送和选择性肿瘤治疗。这种基于光催化级联反应合成COF的概念丰富了纳米尺度COF的合成方法,扩大了亚胺连接的COF的应用范围。(3)本文第三章利用键合缺陷功能化和客体包封的方法,向COF纳米颗粒中引入卟啉光敏剂和萘酞菁光热剂,设计合成了用于光动力和光热联合治疗的多功能纳米药物。在红色LED和808 nm近红外激光照射下,所得VONc@COF-Por显示优异的单线态氧生成能力,光热转换效率高达55.9%。体外和体内抗肿瘤实验表明,联合疗法显著抑制MCF-7肿瘤细胞增殖和转移。这种基于纳米尺度COF的联合治疗平台不但提供了室温下规模化合成高结晶度COF的方法,还将推动COF在生物医学领域的应用。(4)本文第四章通过在COF纳米平台上整合氟硼荧(BODIPY)光敏剂、CaCO_3纳米颗粒、糖胺聚糖靶向涂层,制备了用于光动力治疗和钙过载协同对抗结直肠癌的多功能COF纳米药物CaCO_3@COF-BODIPY-2I@GAG。在低功率绿色LED照射下,BODIPY诱导产生的单线态氧不仅可以直接杀死肿瘤细胞,还能通过破坏线粒体功能,实现由CaCO_3分解诱导的钙过载。糖胺聚糖涂层作为消化道肿瘤细胞表面CD44受体的特异性靶向剂,显著促进了纳米颗粒在HCT-116结肠癌细胞和肿瘤组织中的积累。所得纳米材料对结肠癌具有更高的抗肿瘤活性,而对正常组织的副作用较弱。这种联合治疗策略不仅突出了COF作为纳米平台用于多功能联合治疗的可行性,还表明细胞稳态调节可能是肿瘤治疗的有效手段之一。(5)本文第五章在水溶液中制备了乙烯基修饰纳米尺度COF,并利用客体包封方法负载Ru(Ⅱ)基光催化剂。所得Ru(Ⅱ)@COF-V在可见光照射下高效地催化乙烯基和半胱氨酸间的硫醇–烯点击反应。细胞实验发现,Ru(Ⅱ)@COF-V通过脂筏和小窝蛋白相关的内吞作用优先积累在肿瘤细胞的脂滴中;可见光照射时,Ru(Ⅱ)@COFV诱导半胱氨酸耗竭,从而触发脂质过氧化和铁死亡,能明显抑制结肠癌细胞的增殖。这种基于COF的光疗策略不但丰富了温和条件下纳米级COF的合成方法,还突出了细胞内光化学反应用于肿瘤治疗的可行性。总之,本文发展了COF纳米材料的室温合成方法,利用一系列功能化手段合成了多种COF基纳米药物,以期推动纳米医学——特别是纳米肿瘤治疗学——的发展。