journal article·2022Open access

High-yield halide-assisted synthesis of metal–organic framework UiO-based nanocarriers

Manuel Ceballos, Manuela Cedrún-Morales, Manuel Rodríguez-Pérez, Samuel Funes-Hernando, José Manuel Vila-Fungueiriño, Giulia Zampini, Maria F. Navarro Poupard, Ester Polo, Pablo del Pino, Beatriz Pelaz

Nanoscale· Volume 14· Issue 18

Abstract

The synthesis of nanosized metal-organic frameworks (NMOFs) is requisite for their application as injectable drug delivery systems (DDSs) and other biorelevant purposes. Herein, we have critically examined the role of different synthetic parameters leading to the production of UiO-66 crystals smaller than 100 nm. Of note, we demonstrate the co-modulator role conferred by halide ions, not only to produce NMOFs with precise morphology and size, but also to significantly improve the reaction yield. The resulting NMOFs are highly crystalline and exhibit sustained colloidal stability in different biologically relevant media. As a proof of concept, these NMOFs were loaded with Rhodamine 6G (R6G), which remained trapped in most common biologically relevant media. When incubated with living mammalian cells, the R6G-loaded NMOFs were efficiently internalized and did not impair cell viability even at relatively high doses.
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Research context

OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Covalent Organic Framework Applications · Lanthanide and Transition Metal Complexes

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Affiliations

Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS), Departamento de Física de Partículas, Universidade de Santiago de Compostela, 15782 Santiago de Compostela, Spain

Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS), Universidade de Santiago de Compostela, 15782 Santiago de Compostela, Spain

Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS), Departamento de Bioquímica, Universidade de Santiago de Compostela, 15782 Santiago de Compostela, Spain

Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS), Departamento de Química Inorgánica, Universidade de Santiago de Compostela, 15782 Santiago de Compostela, Spain

Funding

Agencia Estatal de Investigación · Xunta de Galicia · European Commission · H2020 European Research Council

References (63)

Show source-provided references
1. Cai · Coord. Chem. Rev. · 2020 · 417 · 21336610.1016/j.ccr.2020.213366 ↗
2. Flügel · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 1011910.1039/c2jm15675j ↗
3. Hashemzadeh · J. Mater. Chem. B · 2021 · 9 · 396710.1039/D1TB00155H ↗
4. Demir Duman · J. Mater. Chem. B · 2021 · 9 · 342310.1039/D1TB00358E ↗
5. Blanco · Nat. Biotechnol. · 2015 · 33 · 94110.1038/nbt.3330 ↗
6. Poon · Nat. Nanotechnol. · 2020 · 15 · 81910.1038/s41565-020-0759-5 ↗
7. Shang · J. Nanobiotechnol. · 2014 · 12 · 510.1186/1477-3155-12-5 ↗
8. Majewski · J. Mater. Chem. A · 2018 · 6 · 733810.1039/C8TA02132E ↗
9. Abánades Lázaro · Angew. Chem., Int. Ed. · 2020 · 59 · 521110.1002/anie.201915848 ↗
10. Feng · J. Am. Chem. Soc. · 2020 · 142 · 317410.1021/jacs.9b13070 ↗
11. Lázaro · Chem. Sci. · 2021 · 12 · 258610.1039/D0SC06105K ↗
12. Wei · Chem. Mater. · 2019 · 31 · 165510.1021/acs.chemmater.8b05037 ↗
13. Taddei · Inorg. Chem. · 2020 · 59 · 786010.1021/acs.inorgchem.0c00991 ↗
14. Clearfield · Acta Crystallogr. · 1956 · 9 · 55510.1107/S0365110X56001558 ↗
15. Marshall · Chem. Sci. · 2019 · 10 · 939610.1039/C9SC03802G ↗
16. Wang · Adv. Mater. · 2018 · 30 · 180020210.1002/adma.201800202 ↗
17. Wang · Angew. Chem., Int. Ed. · 2018 · 57 · 783610.1002/anie.201803766 ↗
18. Schaate · Chem. – Eur. J. · 2011 · 17 · 664310.1002/chem.201003211 ↗
19. Morris · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2017 · 9 · 3341310.1021/acsami.7b01040 ↗
20. Katz · Chem. Commun. · 2013 · 49 · 944910.1039/c3cc46105j ↗
21. Shearer · Chem. Mater. · 2016 · 28 · 719010.1021/acs.chemmater.6b02749 ↗
22. Fang · Appl. Surf. Sci. · 2020 · 518 · 14622610.1016/j.apsusc.2020.146226 ↗
23. Xiao · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 938910.1002/anie.201603990 ↗
24. Ma · Bioconjugate Chem. · 2020 · 31 · 265010.1021/acs.bioconjchem.0c00470 ↗
25. Samanta · Chem · 2019 · 5 · 169710.1016/j.chempr.2019.03.011 ↗
26. Xu · Chem. – Eur. J. · 2019 · 25 · 205110.1002/chem.201805024 ↗
27. Chen · CrystEngComm · 2019 · 21 · 240910.1039/C9CE00213H ↗
28. Chen · Inorganics · 2019 · 7 · 5610.3390/inorganics7050056 ↗
29. Goesten · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 110.1038/ncomms11832 ↗
30. Shan · J. Phys. Chem. C · 2018 · 122 · 220010.1021/acs.jpcc.7b11012 ↗
31. Yee · Dalton Trans. · 2016 · 45 · 533410.1039/C6DT00016A ↗
32. Lin · J. Colloid Interface Sci. · 2016 · 461 · 7910.1016/j.jcis.2015.08.061 ↗
33. Reinsch · CrystEngComm · 2015 · 17 · 33110.1039/C4CE01457J ↗
34. Zeng · Chem. Eng. J. · 2021 · 403 · 12628110.1016/j.cej.2020.126281 ↗
35. Ma · J. Am. Chem. Soc. · 2021 · 143 · 1097710.1021/jacs.1c03036 ↗
36. Cliffe · Nat. Commun. · 2014 · 5 · 417610.1038/ncomms5176 ↗
37. Du · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2017 · 9 · 3092510.1021/acsami.7b09091 ↗
38. Pintado-Sierra · J. Catal. · 2013 · 299 · 13710.1016/j.jcat.2012.12.004 ↗
39. Hou · J. Mol. Catal. A: Chem. · 2015 · 407 · 5310.1016/j.molcata.2015.06.018 ↗
40. Jiang · Microporous Mesoporous Mater. · 2019 · 274 · 20310.1016/j.micromeso.2018.08.003 ↗
41. Dwyer · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 2579410.1021/acsami.8b08167 ↗
42. Safa · Chem. Phys. Lett. · 2021 · 762 · 13812910.1016/j.cplett.2020.138129 ↗
43. Feng · ACS Appl. Nano Mater. · 2019 · 2 · 597310.1021/acsanm.9b01403 ↗
44. Subudhi · Inorg. Chem. · 2020 · 59 · 982410.1021/acs.inorgchem.0c01030 ↗
45. Shearer · Chem. Mater. · 2016 · 28 · 374910.1021/acs.chemmater.6b00602 ↗
46. Užarević · Chem. Commun. · 2016 · 52 · 213310.1039/C5CC08972G ↗
47. Molavi · Microporous Mesoporous Mater. · 2018 · 257 · 19310.1016/j.micromeso.2017.08.043 ↗
48. Hühn · Chem. Mater. · 2017 · 29 · 39910.1021/acs.chemmater.6b04738 ↗
49. Pelaz · ACS Nano · 2015 · 9 · 699610.1021/acsnano.5b01326 ↗
50. Haddad · J. Am. Chem. Soc. · 2020 · 142 · 666110.1021/jacs.0c00188 ↗
51. Orellana-Tavra · Chem. Commun. · 2015 · 51 · 1387810.1039/C5CC05237H ↗
52. Abánades Lázaro · Chem. Commun. · 2018 · 54 · 279210.1039/C7CC09739E ↗
53. Abánades Lázaro · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 525510.1021/acsami.7b17756 ↗
54. Chen · ACS Nano · 2017 · 11 · 431510.1021/acsnano.7b01530 ↗
55. Pan · Dalton Trans. · 2020 · 49 · 529110.1039/C9DT04804A ↗
56. Carrillo-Carrión · Angew. Chem., Int. Ed. · 2019 · 58 · 707810.1002/anie.201902817 ↗
57. Carrillo-Carrión · ACS Nano · 2021 · 15 · 1692410.1021/acsnano.1c07983 ↗
58. Polo · ACS Nano · 2017 · 11 · 239710.1021/acsnano.7b01197 ↗
59. Pelaz · ACS Nano · 2017 · 11 · 231310.1021/acsnano.6b06040 ↗
60. Martínez · Cell Rep. Phys. Sci. · 2020 · 1 · 10007610.1016/j.xcrp.2020.100076 ↗
61. Orellana-Tavra · Adv. Healthcare Mater. · 2016 · 5 · 226110.1002/adhm.201600296 ↗
62. Xu · ACS Nano · 2018 · 12 · 1010410.1021/acsnano.8b04906 ↗
63. Feliu · Wiley Interdiscip. Rev.: Nanomed. Nanobiotechnol. · 2016 · 8 · 479