[發明專利]具有低細胞毒性孔徑可調的Ni基MOF納米顆粒的合成

在審

• 申請號: 201810159937.1
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108409977A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 鄧鶴翔;別秉霖
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發明涉及一種具有低細胞毒性孔徑可調的Ni基MOF納米顆粒的合成方法，先將具有水楊酸結構的配體材料進行軸向的延伸，合成苯環數目為1～5的配體；將配體和鎳鹽溶解在N,N?二甲基甲酰胺中，然后加入水，乙醇和三乙胺的混合溶液，室溫反應一定時間即得到納米級的Ni基IRMOF?74材料，最后將制備的Ni基IRMOF?74材料進行活化，得到低細胞毒性的非穿插體系的Ni基IRMOF?74納米材料。本發明利用MOFs自身的可設計性，通過配體鏈中苯環數目的增加來精確調節配體的長度，從而精確調節孔徑的大小，通過選擇合適的金屬節點，合成了高穩定性，低細胞毒性的Ni基MOFs納米材料。

技術領域

本發明屬于材料合成領域，尤其涉及一系列MOFs材料的孔徑精確調控。

背景技術

金屬-有機框架材料[Metal-organic Frameworks，MOFs，又稱金屬有機框架，金屬有機骨架材料，金屬有機配合物或配位聚合物(coordination polymer)]是由無機金屬離子或金屬簇與有機配體連接而成的晶態多孔材料，兼具有機材料和無機材料共同的特性。自2012年Yaghi課題報道了一種精確調控MOFs孔徑的方法，合成了一系列具有同拓撲學結構的IRMOF-74。(H.Deng,S.Grunder,K.E.Cordova,C.Valente,H.Furukawa,M.Hmadeh,F.Gandara,A.C.Whalley,Z.Liu,S.Asahina,H.Kazumori,M.O’Keffe,O.Terasaki,J.F.Stoddart,O.M.Yaghi,Science.2012,336,1018)其孔徑范圍由1.4-9.8納米連續精確調控，并能夠成功負載綠色熒光蛋白大分子。MOF的巨大比表面積和豐富的結構多樣性使其在客體分子負載，特別是生物分子的負載和釋放方面具有重要的應用前景。而應用在生物領域的材料大都是偏向于納米尺寸，具有低毒性和容易被細胞吸收的特點。

目前的MOFs材料結構很難在保持同一個拓撲學結構的同時精確調控顆粒尺寸，孔徑，多數結構會因孔徑的增加而發生穿插，并且穩定性也會受到影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于開發一系列納米粒徑的，結構穩定的，非穿插的，孔徑精確調控的MOFs材料。

本發明的技術方案可以通過以下技術措施來實現：

具有低細胞毒性孔徑可調的Ni基MOF納米顆粒的合成方法，包括如下步驟：

(1)將具有水楊酸結構的配體材料進行軸向的延伸，合成苯環數目為1～5的配體；

(2)將配體和鎳鹽溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入水，乙醇和三乙胺的混合溶液，室溫反應一定時間即得到納米級的Ni基IRMOF-74材料；

(3)將制備的Ni基IRMOF-74材料進行活化，去除孔道內殘留的有機溶劑，暴露出內部孔道，得到低細胞毒性的非穿插體系的Ni基IRMOF-74納米材料。

優選地，步驟(1)中采用Suzuki偶聯反應，利用鈀催化劑，在氬氣保護氛圍中反應，通過柱層析的方式純化產物，實現苯環的依次遞增。

優選地，步驟(1)中的配體材料為2,5-二羥基對苯二甲酸。

優選地，步驟(2)中所用配體苯環數目為2或3。

優選地，步驟(2)中水，乙醇和三乙胺的體積比為9：9：1。

優選地，步驟(2)中鎳鹽與配體的摩爾比為(2.5～3)：1。

優選地，步驟(2)中所述鎳鹽為六水硝酸鎳。

優選地，步驟(3)中多次用N,N-二甲基甲酰胺洗滌Ni基IRMOF-74材料，然后多次用乙醇洗滌，通過超臨界二氧化碳活化樣品。