[发明专利]一种铜基金属-有机框架纳米球及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种铜基金属‑有机框架纳米球及其制备方法与应用，其中，所述制备方法包括步骤：预先配制铜盐水溶液与2‑甲基咪唑水溶液；将所述铜盐水溶液与所述2‑甲基咪唑水溶液进行搅拌混合，反应生成所述铜基金属‑有机框架纳米球。本发明提供的铜基金属‑有机框架纳米球的制备工艺简单、操作操作方便，不需要复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产；且通过本发明制备方法制备的铜基金属‑有机框架纳米球尺寸均匀，形貌规则，这极大地丰富了生物医用MOF材料的种类，其可作为生物医用材料，在药物递送、蛋白吸附、基因转染、组织修复等领域将具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，尤其涉及一种铜基金属-有机框架纳米球及其制备方法与应用。

背景技术

金属-有机框架(MOF)材料是以金属离子为连接点，有机配体支撑构成空间三维延伸的配位聚合物。MOF材料具有独特的三维孔结构，是沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料。MOF材料具有较高的比表面积，因此在催化、储能和分离等领域均具有广泛的应用前景。

近年来，生物相容且可降解的MOF材料在生物医疗领域受到了广泛的关注。多种生物医用的MOF材料被开发并用于药物的输运以及蛋白酶的固定。例如，Teplensky等人利用多孔锆基MOF材料作为药物输运载体实现超高的药物装载量以及延长的药物释放时间(Ref:J.Am.Chem.Soc.2017,139,7522-7532)。Yang等人开发出纳米级ATP响应的锌基MOF材料ZIF-90作为细胞蛋白传递和基因组编辑通用平台(Ref:J.Am.Chem.Soc.2019,141,3782-3786)。

目前，常用的生物医用MOF材料主要是锌基MOF材料如ZIF-8、ZIF-90等等。锌作为人体的微量元素之一，具有重要的生理作用，因此锌基MOF材料具有良好的生物相容性，并能参与人体正常代谢。然而锌基MOF材料的功能较少，一般仅作为载体材料用于药物、蛋白和基因的输运。另一方面，发展其他种类的生物医用MOF材料对扩展MOF材料在生物医学领域中的应用具有重要的意义。

与锌元素类似，铜元素也是人体的微量元素之一，同样具有重要的生理作用并能参与人体的正常代谢，因此可以预期铜基MOF材料具有良好的生物相容性。然而，目前文献中未见有关尺寸均匀的铜基MOF纳米材料在生物领域应用的报道。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜基金属-有机框架纳米球及其制备方法与应用，旨在解决现有生物医用MOF材料种类较少以及应用范围受限的问题。

本发明的技术方案如下：

一种铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，包括步骤：

预先配制铜盐水溶液与2-甲基咪唑水溶液；

将所述铜盐水溶液与所述2-甲基咪唑水溶液进行搅拌混合，反应生成所述铜基金属-有机框架纳米球。

所述铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，将所述铜盐水溶液与所述2-甲基咪唑水溶液进行搅拌混合，使铜离子与所述2-甲基咪唑中的N络合，生成所述铜基金属-有机框架纳米球。

所述铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，所述铜盐水溶液选自氯化铜水溶液、硝酸铜水溶液、硫酸铜水溶液和乙酸铜水溶液中的一种或多种。

所述铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，所述铜盐水溶液的浓度为0.01-100mg/ml。

所述铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，所述2-甲基咪唑水溶液的浓度为0.1-1000mg/ml。

所述铜基金属-有机框架纳米球的制备方法，其中，所述铜基金属-有机框架纳米球的直径为50-500nm。