[發明專利]一種具有近紅外吸收的Fe基金屬有機骨架納米粒子及其制備方法

在審

• 申請號: 201710582357.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107216463A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 段中堯;李村成;張壘;韋云威;王俊暖;徐波
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;A61K47/32;A61K47/02;A61K41/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發現涉及一種具有近紅外吸收的Fe基金屬有機骨架納米粒子及其制備方法，屬于近紅外光熱轉換納米功能材料制備領域。

背景技術

近年來，研究人員基于700~1000納米的近紅外光在人體內具有較高的穿透深度，利用納米光熱劑開發了腫瘤光熱治療技術。與傳統腫瘤治療方法相比，光熱治療具有快速、高效、微創和毒副作用小等優點，因而近年來備受國內外研究者的關注。該法基本原理是利用靶向識別技術，將光熱轉換材料聚集在腫瘤組織附近后，通過近紅外激光照射將光能轉換成熱能，改變腫瘤細胞所處環境溫度，高溫殺死腫瘤細胞，達到治愈目的。近紅外光熱轉換材料制備是光熱治療技術發展的重要基礎和關鍵環節。目前廣泛研究的近紅外光熱轉換材料主要包括吲哚青綠與聚苯胺等有機染料小分子以及有機共軛高分子納米粒子、石墨烯、碳納米管、硫屬銅基窄帶隙半導體材料以及具有近紅外表面等離子體共振吸收(SPR)性能的貴金屬納米材料。與上述眾多純有機、無機光熱轉換材料相比，由金屬離子或團簇與有機配體通過配位鍵形成的金屬有機骨架納米粒子(MOFs)不僅可以有效集合無機、有機兩類材料的優點，而且具有結晶度高、密度低、孔隙率高、比表面積大、結構可調可控、表面易修飾等特性，在藥物輸運與釋放、氣體分離儲存、污染物吸附、催化、化學傳感等方面具有十分廣闊的應用前景。顯然，設計合成具有顯著近紅外吸收性能的新型MOFs材料，使其不僅可作為抗腫瘤藥物與酶的輸運載體，而且具備成像診斷、光熱治療、藥物控釋等腫瘤協同診治功能，具有十分重要的科學意義與應用價值。目前，人們通過改變金屬離子、有機橋聯配體及合成條件在甲醇、二甲基甲酰胺（DMF）、水等溶液中成功設計合成了2萬余種MOFs塊體、薄膜及納米材料，但具有近紅外吸收性能的MOFs材料鮮有報道。因此，本發明主要針對現有具有近紅外吸收性能的MOFs制備技術不足問題，提供了一種具有顯著近紅外吸收性能的鐵基金屬有機骨架納米粒子的制備方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題為克服現有金屬有機骨架納米粒子制備技術不足，提供一種簡便實用制備具有顯著近紅外吸收性能的鐵基金屬有機骨架納米粒子技術。本發明的另一目的是制備出不同尺度、形貌的鐵基金屬有機骨架納米粒子，為腫瘤的成像診斷、光熱治療、藥物輸運與控釋等方面應用提供重要物質基礎。

本發明中鐵基金屬有機骨架納米粒子是在環境氣氛下一定溫度下加熱含有氰化鉀、聚乙烯吡咯烷酮、鹽酸的水溶液獲得的，其具體制備過程包括以下步驟：

1. 將一定量的聚乙烯吡咯烷酮添加到去離子水中，磁力攪拌使聚乙烯吡咯烷酮完全溶解獲得聚乙烯吡咯烷酮水溶液；

2. 在攪拌條件下將一定量的鐵氰化鉀加入去離子水中，待其完全溶解后，添加一定量步驟1中獲得的聚乙烯吡咯烷酮水溶液與鹽酸溶液，其中，鐵氰化鉀、聚乙烯吡咯烷酮、鹽酸濃度分別為0.01-0.2摩爾/升、0.5-2.5摩爾/升、0.05-0.2摩爾/升；

3. 步驟2中獲得混合溶液在室溫下攪拌30分鐘后放置在40-100攝氏度的烘箱中反應24小時，制得藍色鐵基金屬有機骨架納米粒子膠體溶液；

4. 將制得的鐵基金屬有機骨架納米粒子膠體溶液用高速離心機離心分離，在轉速15000轉/分鐘離心30-60分鐘后，移去離心管中無色溶液，得到藍色沉淀產物，然后用去離子水超聲清洗3-5次后，獲得藍色鐵基金屬有機骨架納米粒子。

本發明的有益效果：

（1）本發明提供了一種簡便實用制備鐵基金屬有機骨架納米粒子的方法；

（2）本發明獲得的鐵基金屬有機骨架納米粒子是一種多孔結構材料，具有較高的比表面積；

（3）本發明獲得的鐵基金屬有機骨架納米粒子不僅顆粒大小均勻、尺度形貌可調，且具有顯著的近紅外吸收特性及優良的光熱轉換效應，顯然，其不但可作為抗腫瘤藥物與酶的輸運載體，同時具有潛在的成像診斷、光熱治療、藥物控釋等腫瘤協同診治功能；

（4）本發明獲得的鐵基金屬有機骨架納米粒子具有良好的穩定性，在室溫環境氣氛下長時間保存而不發生形變或團聚；

（5）本發明的制備僅需烘箱、磁力攪拌器、玻璃器皿等一些通用的普通設備，而不需專用設備，工藝過程簡單易操作；

（6）本發明所用原料豐富、廉價易得，反應溫度與能耗低，特別適合鐵基金屬有機骨架納米粒子大批量、低成本制備，不僅適合工業化的大規模生產，還易于未來在近紅外光熱治療、醫學成像、藥物控釋等方面商業化的應用。

附圖說明