[发明专利]一种粒径可调的介孔金属有机骨架纳米材料的制备方法以及由此得到的纳米材料

说明书

本发明涉及粒径可调的介孔金属有机骨架纳米材料的制备方法，包括将四氯化锆和一元酸溶解于溶剂中，将二羧酸配体加入；将有机碱加入，反应后得到介孔金属有机骨架前驱体，四氯化锆提供锆氧团簇作为节点，一元酸与二羧酸配体与四氯化锆竞争配位形成锆氧团簇，二羧酸配体与四氯化锆配位后作为金属有机骨架的联接体，一元酸通过配位键插在金属有机骨架的孔道内；将介孔金属有机骨架前驱体分散于所述溶剂和无机酸的混合溶液中去除一元酸，得到粒径可调的介孔金属有机骨架纳米材料，无机酸将一元酸与四氯化锆之间的配位键破坏。根据本发明的制备方法，工艺简单，重复性好，得到的介孔金属有机骨架纳米材料，粒径可调，具有均一的尺寸和良好的分散性。

技术领域

本发明涉及纳米与生物材料领域，具体涉及一种粒径可调的介孔金属有机骨架纳米材料的制备方法以及由此得到的纳米材料。

背景技术

过去几十年，纳米技术在生物和生物医学应用取得了快速发展(Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,12320-12364；ACS Nano 2012,6,1251-1259)。金属-有机骨架由有机配体和金属离子通过配位键连接而成，成为一种发展迅速和新兴的多孔纳米材料(J.Am.Chem.Soc.2016,138,962-968；Adv.Funct.Mater.2016,26,3244-3249)。与传统的纳米材料相比，由于其可以同时展现出亲水性和疏水性性质，并具有可调的孔径和连通性，因此可适用于不同物理化学性质的药物装载及其医疗应用。此外，由于某些金属-有机骨架柔韧性的结构使得其孔隙能适应不同形状的宿主分子。这些优秀的特性使得它们在药物缓/控释、药物靶向传输与治疗、基因传输与治疗等方面展现出巨大的应用前景。此外来自法国巴黎第十一大学的Ruxandra Gref等人(Nat.Mater.2010,9,172-178)，北京大学的王恩波教授(Adv.Mater.2011,23,5629-5632)，美国劳伦斯伯克利国家实验室的Jeffrey R.Long教授(J.Am.Chem.Soc.2016,138,10143-10150)以及南京师范大学的兰雅倩教授在金属-有机骨架纳米材料的可控合成、成像和药物输运以及生物安全性方面开展了一系列卓越的研究工作(Chem.Commun.2017,53,7804-7807)，进一步表明金属-有机骨架纳米材料在生物医学中的具有广泛的应用。

如前所述，金属-有机骨架纳米材料作为药物载体的一个主要优势是具有结构的多样性和可调的孔结构。到目前为止，大多数研究工作都集中于一些小分子抗癌药如busulfan，cisplatin和alendronate等的担载与输运。Ruxandra Gref等人将busulfan负载的金属-有机骨架纳米粒子用于多种细胞群，发现其与未固定的药物具有同等的抗癌效果(Nat.Mater.2010,9,172-178)。Lin等人在HT-29型人类结肠癌细胞中也证实了金属-有机骨架材料负载的cisplatin可提高抗癌疗效(J.Am.Chem.Soc.,2009,131,14261-14263)。此外，Zhu等人用锆基UiO-66 MOFs用于alendronate的负载表现出较高的吸附量(1.06g g^-1)，并且能够长时间有效的释放，并将其用于HeLa细胞，展现出较高的治疗效果(Chem.Commun.2014,50,8779-8782)。值得提出的是与游离药物相比，纳米材料装载的方法可达到更快的肿瘤消退效果，更为重要的是，纳米颗粒装载的药物被证实可以减小全身、肝脏和肾脏的毒性。