利用点击（click）反应在病灶处原位合成药物，可实现疾病的高效精准治疗，同时也能降低药物的毒副作用，是一种新型的疾病靶向治疗策略。叠氮-炔环加成反应（CuAAC）能在Cu^I介导下特异性启动含click反应模块的前药组装，是体内药物合成最经典策略。但Cu^I在生物体内极不稳定，且会对正常组织造成严重的氧化损伤，限制了其进一步的生物应用。开发可控、高效的体内铜离子价态转化策略是解决该问题的有效途径。

近日，新加坡国立大学刘斌院士和中山大学毛铎研究员合作，设计开发了一种新型基于光敏剂的MOF纳米催化剂（MB@PMOF），其利用光氧化还原催化原理，成功实现深红光（660 nm）激发下Cu^I高效可控生成，进而引发CuAAC并实现深度组织抗菌药物合成，有效治疗金黄色葡萄球菌引起的皮肤感染。

首先，作者通过对比几种660 nm激光激发的常见光敏剂（MB, Ce6, TCPP和EtNBS），显示亚甲基蓝（MB）在水中具有最强的超氧阴离子（O₂^•−）产生能力。考虑到Cu^II/Cu^I的还原电位（-0.22 V）比O₂/O₂^•−（-0.33 V）更正，表明具有最强的I型ROS生成能力的MB，拥有比其他光敏剂更强的向Cu^II转移电子潜力，使其成为后续纳米催化剂构建的首选。另外，通过在微环境中引入额外的电子供体是一种提高Cu^I产率的有希望的策略。作者证明MOF-199的配体1,3,5-苯三羧酸盐（BTC⁻）可作为合适的电子供体，促进了MB的O₂^•−生成能力。进一步利用Cu^I指示剂，证明光激发下，MB产生的电子可以有效转移给Cu^II生成Cu^I，并在BTC⁻存在下进一步增强该过程。以上结果表明，光激发下MB可以受BTC⁻驱动，引发光氧化还原催化循环，实现Cu^I有效生成。

将MB负载于MOF-199中，形成的纳米催化剂MB@MOF在水中的分散性较差，易聚集。包覆F-127后形成的MB@PMOF在水中更加分散，显著改善了其稳定性。XPS结果证明，MB@PMOF含有23.13 %的Cu^I离子，而经过红光照射后，Cu^I离子的含量增加了40 %，显示MB@PMOF具备光催化下触发CuAAC的潜力。

进一步，作者以叠氮苄基和苯乙炔为模式分子，考察该体系的光催化CuAAC能力。与负载其它光敏剂相比，MB@PMOF能够有效催化click模式分子的合成，且在乏氧条件下催化效果更优，这有利于该体系在乏氧疾病微环境中合成药物。另外，光照后MB@PMOF可催化3-叠氮-7-羟基香豆素与苯乙炔反应生成强荧光分子，实现了细胞原位点亮，证明了该催化剂可用于多种功能性分子的合成。

最后，体外抗菌实验结果表明，在光照下，MB@PMOF将无毒性的前体药物转化成活性抗菌药物，并有效抑制E. coli和S. aureus的生长。体内抗菌实验结果表明，光激活的MB@PMOF在细菌感染缺氧环境中原位合成活性抗菌药物，实现了感染细菌的有效清除，缓解了感染组织处的脓肿和炎症反应，促进了皮肤组织的愈合。总之，该研究所开发的纳米光催化剂，能够实现抗菌药物在病灶处精准可控的合成，有望为临床细菌感染疾病治疗提供新方案。