厦门大学化学化工学院高锦豪教授课题组在生物影像树枝状大分子方面取得重要进展，相关研究以“DOTA-Branched Organic Frameworks as Giant and Potent Metal Chelators”为题发表于《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society, 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b09269)。

生物医学影像技术可为疾病诊断提供准确丰富的原位信息。许多金属离子在生物影像中扮演着重要角色，但游离的金属离子毒性较高，需要进行稳定的螯合。过去几年，钆类造影剂的稳定性和安全性引起广泛关注，几种动力学稳定性较低的钆类临床试剂均被美国食品药品监督管理局标注了“黑框警告”，在临床上被有条件地限制使用。因此生物医学影像急需影像性能更好、稳定性更高的螯合物探针。

高锦豪课题组提出了一种以配体为支化中心，构建生物影像树枝状大分子的原创策略。这一策略直接以配体DOTA为组装基元和支化中心，逐层构建系列充满DOTA配位穴的树枝状大分子。研究发现此类分子可以高效螯合大量的金属离子，所得到的多核金属螯合物在不同生理条件下的动力学稳定性均显著高于小分子DOTA螯合物，说明此类分子不仅具有很高的金属离子负载效率，而且具有很好的稳定性和生物安全性。通过螯合不同的金属离子可以赋予不同的影像性能，例如此类分子的钆螯合物具有更好的磁共振成像造影性能，铽螯合物可用于长时间活细胞溶酶体的荧光成像，而钆/铽-核壳结构双金属螯合物则可用于磁共振-荧光双模式成像。此类配体支化树枝状大分子将树枝状分子独特的三维支化结构与金属有机框架材料的框架型配位结构有机结合，一方面具有树枝状分子尺寸可控、单分散、稳定性好、表面易修饰等特点，另一方面又具有金属有机框架材料配位结构丰富的特点。此类新型树枝状大分子为分子影像探针的设计提供了新的策略，同时配体支化策略也为构建更多具有独特结构和功能的大分子提供了思路。

该研究工作在我院高锦豪教授的指导下完成。我院2014级直博生孙乘杰（已毕业）为第一作者，林泓域副教授为共同第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、教育部“创新团队发展计划”、福建省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资金的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09269