CN103003368B - 增强的叶酸荧光材料、材料的多重荧光多孔组合物及其潜在的应用 - Google Patents

增强的叶酸荧光材料、材料的多重荧光多孔组合物及其潜在的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于制备增强的荧光叶酸中孔材料、多重荧光中孔材料的方法，它们新颖的性能和应用，例如：适合于在金属、玻璃、塑料、陶瓷或纸张上印刷识别标志的中孔荧光组合物，其仅在当被外部辐射激发时才可见；以及在生命科学应用中的应用，例如，诊断、生物分布标记和靶向药物输送应用。

Description

增强的叶酸荧光材料、材料的多重荧光多孔组合物及其潜在的应用
技术领域
本发明涉及用于制备增强的荧光叶酸中孔材料、多重荧光中孔材料的方法，它们新颖的性能和应用，例如：适合于在金属、玻璃、塑料、陶瓷或纸张上印刷识别标志的中孔荧光组合物，其仅在当被外部辐射激发时才可见；以及在生命科学应用中的应用，例如，诊断、生物分布标记(biodistribution markers)和靶向药物输送应用。本发明通过形成所述荧光材料额外地包括形成用于叶酸加上一种或多种的活性化合物的活化的自组装单元的纳米多孔反应器容器。
更具体而言，本发明提供荧光中孔粒子，其包含叶酸四聚体加上一种或多种的活性官能化的化合物，所述化合物可以包括荧光分子、药学活性药物和仅限于与叶酸有效形成某种类型的相互作用(例如，π-π和π-σ堆积)的其它化合物。与没有组装的组分相比，使用实施方案中的方法自组装的材料的组合物提供增强的性能。例如，与在实施方案中所述的没有组装的单一的组分或者后合成地载入到中孔二氧化硅相比，当自组装以形成中孔二氧化硅材料时，叶酸或叶酸加上卟啉的荧光性能在强度方面得到增强。
叶酸加上药学药物提供能够靶向至特定细胞(特别是肿瘤细胞)，且能够在控制的输送系统中输送有效载荷的药学药物的材料。这可以提供有用的早期癌症诊断工具，以及为癌症的治疗提供靶向和治疗策略。本发明还提供用于光动力学治疗的光敏载体。因此，本发明向一种多孔材料产品中提供成像、靶向、诊断和治疗功能。因此，在此描述的本发明提供治疗诊断材料的形成。
技术背景
自从第一次报道制备基于二氧化硅的材料MCM-41[Kresge C.T.等人，Nature,1992]，由于中孔固体在从催化到仿生工程、传感器技术、癌症细胞的生物成像和药物输送的多个应用领域的潜力，它们已经受到各个研究领域的关注。已经从合成、结构和应用前景方面深入地研究了这些材料。
近来，Che及其合作者报道了使用阴离子表面活性剂和助结构导向剂(CSDAs)制备高度有序的中孔结构AMS-n[Che S.等人，NatureMaterials,2003]。开发了使用包含分子(例如，叶酸作为致孔剂(poreforming agent)或模板)的蝶呤新型的中孔材料NFM-1，并在WO/2009/068117中公开。这些制备路线的商业兴趣点和相关的优点为能够在一个合成步骤中(如，CSDA)引入多种有机官能团，在萃取表面活性剂后，其仍然在中孔材料的内孔表面上共价地结合。[Garcia-Bennett A.E.等人，Angew.Chemie Int.Ed.,2005]。使用非表面活性剂模板(例如，叶酸盐或酯)进一步提供额外的优点：例如，它们为无毒的化合物(叶酸为维生素B族分子中的成员)；叶酸盐或酯为手性分子，且及赋予共价结合的官能团手性；叶酸通过π-π和π-σ堆积与大量的生物或电活性分子相互作用，因此使得它们可以被引入到形成的所述中孔固体中的内孔空间内。[Garcia-Bennett A.E.；等人，J.Am.Chem.Soc.131(9)3189-3191,2009]。
在分子诊断和生物成像应用中，需要具有如下性能的多功能装置：一方面在低浓度下能够使蛋白质、酶或抗体能够敏感缀合；以及其次，在荧光模式下的强烈的检测信号。此外，制备这种装置的主要的目标是在单一的检测装置中提供多重荧光信号，用于例如流式细胞计的应用。为了达到该目标，需要具有大的斯托克司位移的荧光团，当组合多个荧光团时，其以其他方式分开合并的发射峰。卟啉是一种重要类型的具有大的斯托克司位移的天然和人工合成的色素。然而，问题在于这类色素的许多物理化学性能、特别是电子吸收和发光性能严格取决于它们的聚集性质。例如，在光动力学疗法(PDT)应用中，它们的聚集将会降低发光效率和光氧化效率。荧光团和染料和/或色素在有序的中孔材料中的封装提供控制它们聚集的潜力，同时保留中孔粒子的内表面和外表面用于进一步与生物分子(DNA、蛋白质、酶等)，分析物(阳离子、阴离子等)和包括细胞靶向剂的其它相关的分子缀合。
中-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)正在被开发为用于通过荧光成像快速检测肿瘤细胞的标记。[Li,Wen-Tyng,Current Drug Metabolism,10(8),851-860,2009]TCPP具有260nm的大的斯托克司位移，其分别具有约414nm和674nm的波长的激发和发射峰。叶酸分子具有非常弱的天然荧光强度。它们由蝶呤基团、苯甲酸基团和手性谷氨酸部分组成。它们为具有如下性能的分子的优异的实例：这些分子可以与叶酸自组装形成六边形液晶组件，其能够用作用于制备具有新功能的中孔材料的致孔剂。
TCPP为弱酸，而因此其易于在pH为5-7(pKa 6.6)的范围内被中和，导致中性的物质，其几乎不溶于水溶液。在pH＜3.5时，TCPP核的氮原子被质子化，产生双阳离子卟啉，其能够自组装为J-聚集体。[Clarke,S.E.;J.Phys.Chem.A,2002]在更高的pH值下，TCPP将失去羧基的四个质子，并形成具有负电荷的H2TCPP4-。在本发明的制备方法中，发明人已经选择pH=9.2的硼砂-硼酸缓冲液作为溶剂，以确保可以与NFM-1的质子化的氨基丙基相互作用的H2TCPP4-分子。中-四(4-羧基苯基)卟啉及其离子物质的结构示于下面示意图1中。
示意图1：中-四(4-羧基苯基)卟啉TCPP及其粒子物质。
当制备这种材料时，由于形成叶酸盐或酯-卟啉聚集体、它们的局部环境及其包含(限制)在有序的基于无机氧化物的中孔基体中，光学特征将会显著不同。例如，预期荧光强度的变化和朝向更高和更低发射波长的位移。这些都是基于共振能量转移FRET、供体和受体聚集体的性能。
因此，实施方案的另一特征为制备新型有效的且具有高孔隙率和能够结合到生物相关分子上的基团的多重荧光材料的可能性。当同时封装超过一种任选的活性荧光分子时，多重荧光就会出现，而没有将它们的发射频带合并在一起。其中，多重荧光标签或色料用于在共聚焦显微镜和免疫学测试的应用。可以使用在此描述的本发明的实施方案、使用卟啉和叶酸盐或酯荧光分子制备多重荧光材料；然而，可以使用其它任选的活性分子。异硫氰酸荧光素(FITC)为用于广泛应用范围(包括流式细胞计)的荧光素的衍生物。FITC具有分别为约495nm/521nm波长的激发和发射光谱峰，其既没有与卟啉的发射和激发频带重合，也没有与叶酸的发射和激发频带重合，因此在本发明中描述了具有三种分开的发射频带的有序的中孔材料。下面的表1总结参照上述文本中所述的游离分子的不同的激发和发射波长，以及包含在此作为用于本发明的目的适合于任选的活性荧光分子的实例。
表1
本发明还提供了用于追踪细胞或细胞组分的移动或在体内或体外的生物分布的测试方法。在本发明的实施方案中用于检测、记录、测量或成像的合适的装置是本领域已知的，包括，例如，流式细胞仪显微镜、共聚焦显微镜、激光扫描细胞计数器、荧光酶标仪（fluorescencemicro-plate reader）、荧光显微镜、明视野显微镜、高内涵成像系统(high content scanning system)等设备。
具有叶酸(例如叶酸和卟啉，叶酸和抗叶酸素（antifolates），或叶酸加上顺铂)的多功能粒子可以被用作用于向肿瘤细胞输送活性药学产品(例如顺铂、卟啉或抗叶酸素)的靶向剂，因为这些已经显示在它们的膜表面上表达更高浓度的叶酸受体。这对于癌症的某些变体(例如，肺癌或卵巢癌细胞株)是特别准确的。在本发明的范围下制备的多功能粒子可以使用不同的基于网格蛋白和非网格蛋白的吸收机制直接将治疗药物输送至所需的位置。[Garcia-Bennett A.E.等人，BiochemPharmacol.待出版，2011年2月12日]。
附图说明
图1a显示在NFM-1-F(纤维)、NFM-1-R(棒)、NFM-G(螺旋)和NFM-1-X(无定形)粒子中的叶酸的释放动力学曲线；
图1b显示用λex=288nm从具有不同形态的无孔粒子中释放的叶酸的荧光发射光谱；
图2显示在小角度和大角度的XRD图：a)NFM-1，b)NFM-1P(367)，c)NFM-1P(16)，d)NFM-1P(8)，e)NFM-1P(5)；
图3显示与游离叶酸盐或酯、溶液中的叶酸盐或酯和TCPP相比，从NFM-1P(x)粒子中释放的溶液的荧光发射光谱，λex=368nm。注意：NFM-1P(x)实际表示图中的NFTCPP-1(x)；
图4显示在NFM-1P样品中的叶酸和TCPP的释放动力学曲线；
图5显示具有不同量的顺铂的NFM-1在小角度和大角度下的XRD图；
图6显示与游离叶酸和具有相同的0.078mg/l浓度的叶酸的顺铂溶液相比，从NFCP-1(x)粒子中释放的叶酸溶液的荧光发射光谱，λex=288nm；
图7显示37℃下在150rpm搅拌下从150mg的NFCP-1(2)在750mL的PBS缓冲液中释放的顺铂的动力学释放曲线；
图8显示37℃下在150rpm搅拌下从150mg的NFCP-1(2)在750mL的PBS缓冲液中释放的叶酸的动力学释放曲线；
图9显示堆积在溶液中和最终的固体中的叶酸六边形结构中的TCPP分子的示意图；
图10显示使用根据本发明的材料的潜在的方法的示意图。
具体实施方式
本发明包括制备单一荧光或多重荧光中孔粒子的简单方法，其中，所述粒子可以具有多孔性。本发明可应用于制备连同以下的有序或无序的中孔材料：荧光团、药学活性化合物、维生素和香料，或能够形成π-π和π-σ堆积相互作用的化合物。然而，本发明更适合于合成有序的中孔材料，所述中孔材料是使用叶酸和相关的叶酸盐或酯衍生物作为致孔剂而直接制备的，因为它们本身是发荧光的，并且与溶液中的游离的叶酸盐或酯或通过后合成方法载入到中孔材料中的同样的叶酸盐或酯相比，一旦它们被载入如下文所述的中孔二氧化硅材料中时荧光性得到大大增强。
本发明证明一些荧光团(在此使用以表示能够形成π-π和π-σ堆积相互作用的活性化合物)还可以直接引入到合成中。适合于本发明的荧光团的实例包括：羟基香豆素、氨基香豆素、甲氧基香豆素、CascadeBlue、Pacific Blue、Pacific Orange、荧光黄（Lucifer yellow）、NBD、R-藻红蛋白(PE)、PE-Cy5缀合物、PE-Cy7缀合物、Red 613、PerCP、TruRed、FluorX、荧光素(Fluorescein)、BODIPY-FL、TRITC、X-若丹明（Rhodamine）、丽丝胺若丹明B（Lissamine Rhodamine B）、德克萨斯红（Texas Red）、别藻蓝蛋白(APC)、APC-Cy7缀合物。
本发明的该实施方案可以用于光动力学疗法(PDT)。PDT为已经发现有效破坏广泛的癌细胞的两步治疗方法。[Huang等人，TechnolCancer Res Treat.2005年6月;4(3):283–293]。通过如下方式实施PDT：首先全身或局部施用光敏化合物，接着用某一波段的光进行辐射照射治疗，其激活所述光敏化合物，导致其破坏患病的组织[参见，例如，美国专利第6,210,425号和美国专利第6,454,789号]。
用于本发明目的的光敏剂的实例可以为临床光敏剂，例如，替莫泊芬、卟吩姆钠、维替泊芬（Vertiporfin）、lutexaphyrin、他拉泊芬、HPPH、酞菁。
在制备和评估基于π-π和π-σ堆积相互作用的多功能荧光中孔粒子并使用卟啉作为实例时，采用下面的制备步骤：
步骤A
本发明涉及形成如在之前的专利WO/2009/068117中所述的称作NFM-1的中孔粒子。步骤A涉及对如所述专利中所述的方法的扩展，其中，治疗剂能够与叶酸相互作用。所述荧光剂或治疗剂应该能够形成相互作用，例如，π-π或π-σ或其它堆积相互作用或其它涉及如在共轭基团中发现的离域电子的相互作用。步骤A包括及将所需量的治疗剂(例如，顺铂、卟啉衍生物、阿伐他汀、辛伐他汀、甲氨蝶呤或其混合物)加入到在水性溶剂(例如水)、其它极性溶剂(例如醇)、或非极性溶剂(甲苯、苯等)或其混合物中包含叶酸的溶液中。在TCPP的情况下，使用水溶液实现最佳的方式，尽管叶酸(FA)和TCPP在该溶剂中都具有差的溶解性。TCPP和叶酸在水中的溶解性取决于pH。治疗化合物或化合物的水溶解性并不是成功完成步骤A的先决条件。
FA:额外的荧光或治疗化合物的比率可以在1：500至1：1的范围内变化，但是特别令人感兴趣的是1：20至1：1之间，因为如在下面的实施例中所述，最终的材料将具有最佳的荧光性能。至于在加入TCPP的情况下，在1:1的比率时没有形成有序的中孔材料。
模板分子与水或其它溶剂的摩尔比，以使用叶酸为例，(FA:H2O)，可以在0.1:1至0.001:1范围内变化，但是在0.0015:1至0.003:1的范围内实现更好的结构有序性。通常的实践是在包含不同程度的盐的缓冲溶液(例如，磷酸盐缓冲盐溶液)的存在下实施步骤A。其使用取决于所选择载入的荧光剂或治疗剂。
步骤B
步骤B包括在搅拌或超声处理下将一种或多种化学物质加入到所述溶液中。所述化学物质通过pH的变化还可以促进或影响叶酸中的蝶呤或类似基团之间的Hoogsteen类型的相互作用的形成(参见图解1)。这种化学物质通常由碱性基团(例如胺部分)组成，所述碱性基团结合到可以具有不同长度的烷基间隔基(丙基、丁基、戊基等)，所述烷基间隔基依次结合到烷氧基硅烷上。这种分子的实例为氨基丙基三乙氧基硅烷APES。APES:FA的比率可以在0.02:1至3:1范围内变化，而在0.2:1至2:1的范围内变化实现最佳的材料。在4℃至100℃的温度下搅拌或超声处理所述混合物使得物质在适当的时间下均匀地混合。
由基团(例如，APES)的加入导致的pH的增加导致除了TCPP和FA分子的溶解性都提高之外，还在产生的溶液中完全溶解，所述产生的可以具有6-10.5之间的pH，但是优选7-9.5之间的pH。
步骤C
混合具有至少一种金属氧化物前体的溶液。合适的金属氧化物前体可以由如下物质的任何氧化物形成：硅、铝、钛、镍、铜、钴、铁、铟、锡、镍、钌和铑，和/或其混合物。硅氧化物原硅酸四乙酯(TEOS)在这种情况下是特别优选的。如果TEOS被用于该步骤，TEOS:H2O的比率优选在1:100至1:400之间。可以在4℃至100℃变化的温度下、在剧烈搅拌下将TEOS加入到溶液中，并保持这些条件至少10分钟，从而使其均化。
步骤D
通过溶胶-凝胶转变使混合物固化。必须选择条件从而诱导所述反应溶液进行溶胶-凝胶转变。这可以通过如下方式实现：控制每克溶液和每单位时间的热能的量，将其施加到反应溶液中直至溶胶-凝胶转变发生。在开始的3小时的过程中施加到溶液中的能量值优选为0.1至10焦耳/分钟·克溶液，优选为0.5至3焦耳/分钟·克溶液。这可以通过如下方式实现：在20至120℃的温度，优选40至80℃的温度下，将溶液保持在合适的密封的容器中至少6小时，但是可以长达10天。必须根据容器的导热率和反应溶液的量选择温度。如果所述容器和溶液具有比环境较低的温度，来自环境的热通过传导转移到容器和溶液中。热水处理也是必要的，以促进缩合。这在80℃下进行5小时至5天的时期。如果使用更高的温度，热水处理步骤的持续时间可能减少。使用利用滤纸的常规过滤方法可以过滤所述材料。
步骤E
本步骤涉及叶酸和治疗剂的堆积体的释放或部分释放。所述释放步骤可以在4℃至100℃的温度下完成。所述最佳的温度在25℃至40℃的范围内。所述释放溶剂可以为水、缓冲液或有机溶剂。在本发明中最佳的溶剂可以为pH值为7.4的缓冲液。至于部分释放的样品，根据释放溶剂和时间其可以释放5%-100%的叶酸。如果从纳米多孔粒子中释放30%的叶酸，可以得到约70m2/g的表面积。
图4显示叶酸和TCPP从NFM-1粒子的内孔空间的释放曲线。所述动力学释放曲线显示以相同的速率释放TCPP和叶酸四聚体，表明它们作为交替的叶酸盐或酯四聚体和TCPP分子的堆积体释放。叶酸盐或酯+TCPP的堆积体的形成可以由从包含释放的TCPP和叶酸盐或酯四聚体分子的溶液得到的增强的荧光强度推断出来。
步骤F
本发明包括其中所述材料可以被中孔表面上的有机基团官能化的步骤。对于使用的材料合成路线(直接合成和后合成)的两个实例，这可以通过后接枝方法或通过直接接枝方法实现。可以连接的典型的官能团的实例包括：胺基R-NH2、羧酸基团R-COOH、巯基R-SH、氰基R-CN等，其中，R通常为链烷链。
步骤G
本发明中的粒子可以配制成肠胃外给药(例如，通过注射，如，单次快速静脉注射或连续输注)，并且可以呈现为在安瓿瓶、预装注射器、小容量输注容器中的单位剂量形式或包含加入的防腐剂的多剂量容器，或气溶胶剂型。所述药物组合物可以由作为在油性或水性溶剂中的悬浮液、溶液或乳液的具有荧光或治疗剂的NFM-1粒子组成，且可以为具有治疗剂(其从纳米多孔粒子中释放)的叶酸盐或酯堆积体。或者，本发明的药物组合物可以为在使用前使用合适的赋形剂得到的粉末形式。
实施例和图解
实施例1
可以如在WO/2009/068117中所述形成具有增强的荧光性能的单一的荧光叶酸材料(NFM-1)。图1显示具有不同形态的NFM-1(即，螺旋、纤维、棒型和无定形粒子)的释放性能和荧光性能。从中孔二氧化硅粒子中释放的叶酸盐或酯堆积体显示与溶液中游离的叶酸盐或酯相比显著提高的荧光强度。纤维型的形态显示比其它形态稍微增强的荧光，大概是因为更快的释放过程。
多重荧光材料是通过在NFM-1的合成中加入TCPP而制备的。这些样品表示为NFM-1P(x)，在此，x表示叶酸对TCPP的比率。在合成过程中加入的不同量的TCPP示于下面的表2中。
表2
为了得到构造特征，使用Cu Kr辐射在45kV和20mA下在X‘Pert Pro衍射仪上进行小角度X射线粉末衍射(XRD)图。图2显示具有不同载入量的TCPP的样品的小角度和大角度X射线衍射(XRD)图，其显示即使在叶酸对TCPP的比率=8时也可以达到中等的有序性。从数据中可以清楚看出样品具有有序的中孔结构。然而，衍射的强度随着TCPP的载入而下降，且峰位置位移至大角度。表示叶酸的π–π堆积的26.66°处的峰也位移了一点(如大角度XRD所示)，其证明TCPP堆积在叶酸的四聚体之间(如下面的图9所示)。
证明TCPP堆积在叶酸四聚体中的进一步的证据为示于图3中的NFM-1P(x)样品的荧光光谱。在此，NFM-1P(5)样品不具有如低角度XRD数据所示的有序结构。至于所述有序的中孔材料，可以发现TCPP越多，叶酸的荧光强度就越高，但是TCPP的荧光强度越低。TCPP的加入不仅降低了叶酸的两个紧密的四聚体之间的荧光自猝灭，还降低了TCPP分子之间的荧光自猝灭。NFM-1P(5)的结果还显示如果加入太多的TCPP分子，其将阻止有序结构的形成，并促进荧光自猝灭。
实施例2
在中孔材料中的孔空间内同时提供荧光剂和治疗剂的多功能NFM-1粒子是通过在NFM-1合成中加入顺铂而制备的。这些样品表示为NFCP-1(x)，在此，x表示叶酸对顺铂的比率。如在下面的表3所示，在合成中可以加入不同量的顺铂，包括至多1:1的比率，而不会损失在最终产品中的孔排列的六边形中等有序性。
表3
为了得到构造特征，使用Cu Kr辐射在45kV和20mA下、在X‘Pert Pro衍射仪上进行小角度X射线粉末衍射(XRD)图。
图3显示具有不同载入量的顺铂的样品的小角度和大角度X射线衍射(XRD)图。所有示出的样品显示两个分辨良好的衍射峰。从该数据可以清楚看出，所述样品具有有序的中孔结构，其表示所述顺铂分子插入在叶酸盐或酯的堆积体中。然而，衍射强度随着载入量而下降，因为顺铂分子与叶酸盐或酯四聚体之间的低的形状匹配性。表示叶酸的π–π堆积的26.66°处的峰也位移了一点(如大角度XRD所示)，其也证明了顺铂治疗剂堆积在叶酸的四聚体之间。
证明顺铂堆积在叶酸四聚体中的进一步的证据为示于图6中的NFCP-1(x)样品的荧光光谱。如图6所示，顺铂药物越多，叶酸的荧光强度就越低。与卟啉相比，治疗剂顺铂对叶酸的荧光性能的影响刚好相反。一种可能性为卟啉可能是电子供体，而顺铂中的金属可能是电子受体。

Claims (21)

1.包含叶酸和一种或多种的化合物的多孔材料，其中，所述化合物之一为荧光团或药物治疗化合物，且叶酸与所述荧光团或药物治疗化合物的组成比为6-15，其中，由于至少一种化合物通过与叶酸的π-π或π-σ堆积相互作用的自组装，所述至少一种化合物在荧光强度方面经历增强，其中，多孔材料具有由氮吸附等温线测量的0.01至0.9cm3/g之间的孔体积，且其中，与溶液中游离的荧光团相比，在强度方面的荧光增强为90％。
2.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，所述化合物之一为卟啉。
3.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，所述化合物之一为顺铂。
4.根据权利要求1所述的多孔材料，具有由氮吸附等温线测量的10至1500m2/g之间的表面积。
5.根据权利要求4所述的多孔材料，其中，通过热重分析测量，叶酸的含量为总材料重量的1-40wt％。
6.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，通过热重分析测量，所述荧光团或药物治疗化合物的含量为总材料重量的1-39wt％。
7.根据权利要求6所述的多孔材料，进一步包括如下分子：羟基香豆素、氨基香豆素、甲氧基香豆素、Cascade Blue、Pacific Blue、Pacific Orange、荧光黄、NBD、R-藻红蛋白、PE-Cy5缀合物、PE-Cy7缀合物、Red 613、PerCP、TruRed、FluorX、荧光素、BODIPY-FL、TRITC、X-若丹明、丽丝胺若丹明B、德克萨斯红、别藻蓝蛋白、APC-Cy7缀合物。
8.根据权利要求1所述的多孔材料，包含直径为2-5nm的有序的六边形通道和至少30wt％的二氧化硅。
9.根据权利要求1所述的多孔材料，包含在所述材料内部孔表面之内以不超过的距离隔开的束缚的丙胺基。
10.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，所述荧光发射光谱在350nm至375nm具有最大峰。
11.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，发生荧光增强是因为在所述材料的内部通道空间中的共振能量转移。
12.根据权利要求1所述的多孔材料，其中，当释放至水性或非水性介质时，所述荧光团保持其增强的性能。
13.包含至少1wt％的自组装的叶酸的用于细胞靶向、细胞成像、诊断和治疗的根据权利要求1-12任一项所述的多孔材料。
14.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，在所述用于细胞靶向方面，靶向剂为叶酸或叶酸盐或酯衍生物，其特征在于能够结合到细胞膜中的叶酸受体上。
15.根据权利要求13所述的多孔材料，能够细胞靶向肿瘤细胞，其中，所述荧光团为叶酸，叶酸和卟啉，或叶酸盐或酯衍生物和卟啉衍生物；以及所述治疗化合物为光敏剂，选自用于光动力学治疗的乙法昔罗、替莫卟吩、卟吩姆钠、维替泊芬、lutexaphyrin、他拉泊芬、HPPH、酞菁。
16.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，所述治疗化合物为抗代谢药；或二氢叶酸还原酶抑制剂，其选自氨蝶呤、甲氨蝶呤、培美曲塞、普拉曲沙；或嘌呤类似物，其选自喷司他丁、克拉屈滨、氯法拉滨、氟达拉滨、硫鸟嘌呤、巯嘌呤；或嘧啶类似物，选自氟尿嘧啶、卡培他滨、替加氟、卡莫氟、氟尿苷、阿糖胞苷、吉西他滨、阿扎胞苷、地西他滨；
或拓扑异构酶抑制剂，其选自：
喜树碱、托泊替康、伊立替康、卢比替康、贝洛替康、依托泊苷、替尼泊苷、阿柔比星、柔红霉素、多柔比星、表柔比星、伊达比星、氨柔比星、吡柔比星、戊柔比星、佐柔比星、米托蒽醌、匹蒽醌；
或用于在DNA中的交联剂，其选自：
苯丁酸氮芥，苯达莫司汀，乌拉莫司汀，雌莫司汀，卡铂，顺铂，奈达铂，奥沙利铂，四硝酸三铂，沙铂，肼类，三氮烯类，六甲蜜胺，二溴甘露醇；
或有丝分裂抑制剂，其选自：
长春碱、长春新碱、长春氟宁、长春地辛、长春瑞滨、多西他赛、拉罗他赛、奥他赛、紫杉醇、替司他赛、伊沙匹隆；
或酶抑制剂，其选自：
FI、CDK抑制剂、PrI、PhI、IMPDI、LI、PARP抑制剂、HDAC；
或是受体拮抗剂，其选自：
ERA、维甲类X受体、性类固醇；
或化疗药物，其选自：
安吖啶、曲贝替定、维甲类、三氧化二砷、天冬酰胺耗竭剂、塞来考昔、秋水仙胺、伊利司莫、依沙芦星、依托格鲁、氯尼达明、硫蒽酮、米托胍腙、米托坦、奥利美生、mTOR抑制剂。
17.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，所述治疗化合物为用于在DNA中的交联剂，其选自美法仑、泼尼莫司汀、丙卡巴肼、达卡巴嗪、替莫唑胺。
18.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，所述治疗化合物为酶抑制剂，其选自替匹法尼、匹伏西地、塞利西利、硼替佐米、阿那格雷、噻唑呋林、马索罗酚、奥拉帕利、伏林司他、罗米地新。
19.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，所述治疗化合物为受体拮抗剂，其选自阿曲生坦、贝沙罗汀、睾内酯。
20.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，所述治疗化合物为化疗药物，其选自阿利维A酸、维甲酸、门冬酰胺酶/培门冬酶、依维莫司、坦罗莫司。
21.根据权利要求13所述的多孔材料，其中，根据热重分析测量，所述治疗化合物的含量为总材料重量的0.01-39wt％，并被输送。
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