[发明专利]一种金属-酰肼配位自组装纳米球及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种金属‑酰肼配位自组装纳米球及其制备方法与应用，将金属离子溶液与含酰肼基团的有机小分子溶液混匀，搅拌反应后离心，得到金属‑酰肼自组装纳米球。其中，金属离子来源为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、氯化锌、硝酸银、硝酸铬、氯化钆、氯化锰、氯化铕或氯金酸。本发明的金属‑酰肼自组装纳米球通过金属离子和酰肼基团间的无限配位作用制备得到，具有制备工艺简单、快速、温和的优点，只需一步反应即可制备出具有实心或中空结构的纳米球，该纳米球具有酸响应解离性，粒径范围在10纳米～300纳米范围可控，分散性良好，在制备抗肿瘤药物中具有良好应用前景。

技术领域

本发明属于纳米生物材料领域，具体涉及一种金属-酰肼配位自组装纳米球及其制备方法与应用。

背景技术

纳米粒子由于具有高渗透长滞留效应引起的被动靶向效应，使其非常适合作为运输载体向癌细胞输送药物。合成粒径均匀、尺寸可控的纳米颗粒在科学研究和技术应用上都具有重要意义。传统的纳米粒子制备方法包括物理法、化学法和生物法三大类。其中，物理法中最常见的便是利用机械球磨，但存在制得样品尺寸较大，且尺寸分布不均匀，能耗较高等缺点。化学法包括微乳液法、溶胶凝胶法和水热合成法等。微乳液法和溶胶凝胶法存在操作过程较为复杂，反应周期长，且产量较小，副产物较难处理等问题。水热合成法则存在需要高温高压作为反应条件的缺点。生物法存在的问题在于难以控制纳米粒子尺寸和避免团聚。由于传统的纳米粒子制备方法或多或少都会存在一些问题，金属-有机配位自组装作为一种新方法逐渐受到研究人员的关注。

金属-有机配位自组装纳米粒子由于粒径大小可控、合成简单、表面积高等性质，在生物成像、药物释放、有机催化和气体吸附等领域有着广泛的应用。纳米金属有机框架作为其中的典型材料用于药物输送载体已被广泛探索，其自身孔道可以高效负载药物，金属配位键使得其具备酸响应降解性，有利于药物的释放。然而，其制备过程中常常需要加入大量的表面活性剂(例如聚乙烯吡咯烷酮)，导致其比表面积大幅下降，限制了其生物医学应用。而且，目前金属-有机配位自组装纳米粒子往往仅适用于单一或少数几种金属离子或有机配体，应用范围有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属-酰肼配位自组装纳米球及其制备方法与应用，解决了现有金属-有机配位自组装纳米球制备方法复杂、粒径分布不均匀、金属离子适用范围窄的难题。

一种金属-酰肼自组装纳米球的制备方法，将金属离子溶液与含酰肼基团的有机小分子溶液混匀，搅拌反应后离心，得到金属-酰肼自组装纳米球。

本发明进一步的改进在于，金属离子来源为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、氯化锌、硝酸银、硝酸铬、氯化钆、氯化锰、氯化铕或氯金酸。

本发明进一步的改进在于，含酰肼基团的有机小分子为3,3'-二硫代二丙酰肼、2,2'-二硫代二乙酰肼、4,4'-二硫代二丁酰肼、乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、柠檬酸三酰肼或1,3,5-苯三甲酰肼。

本发明进一步的改进在于，金属离子溶液与含酰肼基团的有机小分子溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇或丙醇。

本发明进一步的改进在于，金属离子溶液浓度为0.01摩尔/升～0.5摩尔/升，含酰肼基团的有机小分子溶液浓度为0.001摩尔/升～0.1摩尔/升，金属离子与含酰肼基团的有机小分子摩尔比为1:50～1:0.5。

本发明进一步的改进在于，反应温度为20摄氏度～70摄氏度，反应时间为1小时～48小时。

本发明进一步的改进在于，离心速度为5000转/分钟～20000转/分钟，离心时间为5分钟～30分钟。

一种根据如上所述的方法制备的金属-酰肼自组装纳米球，该纳米球具有实心或中空结构，粒径在10纳米～300纳米范围内。