[發明專利]裝載銀納米顆粒的鐵基金屬-有機框架材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010107757.6
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111296480B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 賀慶;余世槳;林文鑫;黃霞娟;覃克奎;曹波二;韓沅伯;趙虹;官興華
• 申請（專利權）人: 衢州學院;浙江理工大學;衢州信輝塑料配件有限公司;衢州市仙峰新材料有限公司
• 主分類號: A61K47/12
• 分類號: A61K47/12;A01N59/16;A01N25/10;A01P3/00;A01P1/00;A61K33/38;A61K9/52;A61K47/22;A61P31/04;A61P29/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮

本發明涉及材料領域，具體涉及一種裝載銀納米顆粒的鐵基金屬?有機框架材料及其制備方法與應用。該方法包括：(1)將鐵鹽和有機配體按照摩爾比為1:(1?4)于100?160℃下反應3?6天，接著依次進行洗滌和烘干，得到第一產物；(2)控制第一產物與銀離子的質量比為1：(2?6)，于60?80℃下反應3?4天，得到第二產物；(3)將第二產物與抗壞血酸按照摩爾比為1：(1?4)分散于有機溶劑中，并調節pH值至8?11，然后在70?110℃下反應3?6天。該材料可以實現銀納米顆粒的裝載與緩慢釋放，使得制得的裝載銀納米顆粒的鐵基金屬?有機框架材料具有持續緩慢釋放和連續持久抗菌的效果。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體涉及一種裝載銀納米顆粒的鐵基金屬-有機框架材料及其制備方法與應用。

背景技術

抗生素可以大大降低因微生物病原體感染而導致的死亡，近年來，由于抗生素的濫用而產生了許多耐藥性強的超級細菌，成為人類健康新的威脅。科學家研究發現金屬銀納米顆粒(AgNP)在遏制細菌、微生物感染具有良好的應用前景。但是銀納米顆粒在使用過程中會出現爆釋現象，從而導致其只能夠起到短暫抗菌的效果。

金屬-有機框架材料(MOFs)是近幾十年新興的一種多孔晶體材料，是一類以金屬離子或金屬團簇為節點，有機配體為鏈接單元，通過配位方式自組裝而成的一維、二維或三維的晶體材料。由于其多變的結構與良好的性能以及多孔道結構被應用于藥物裝載。相較于無機材料或有機材料，MOFs具有以下幾點優勢：(1)材料具有高孔隙率和大Langmuir比表面積，在迄今為止的文獻報道中，MOFs的最大比表面積約7140m²/g，其理論值更是超過10000m²/g。而傳統的多孔材料如沸石、活性炭等，其Langmuir比表面積最高也只能達到1000m²/g或3000m²/g。(2)材料組成多樣，根據金屬與有機配體的不同搭配，可以調節組分的配位形式，從而改變材料的結構以及結構中孔的形狀和大小，使材料的結構具有多樣性和可調性。(3)材料尺寸具有可調控性，合成的MOFs材料既可以大至毫米級別，也可以小至納米級別，適用范圍較廣。(4)具有一定的熱穩定性和化學穩定性，彌補了有機材料的穩定性差的缺點。(5)內部或表面進行功能化修飾，賦予材料更多的性能。(6)合成條件較為溫和，方法簡單，水熱或溶劑熱反應便可得到材料。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的銀納米顆粒爆釋導致的抗菌效果短暫的問題，提供一種裝載銀納米顆粒的鐵基金屬-有機框架材料及其制備方法與應用。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種裝載銀納米顆粒的鐵基金屬-有機框架材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將鐵鹽和有機配體按照摩爾比為1:(1-4)溶解在有機溶劑中，然后于100-160℃下反應3-6天，接著依次進行洗滌和烘干，得到第一產物；

(2)將步驟(1)所得第一產物加入到含有銀離子的有機溶劑中，并控制所述第一產物與銀離子的質量比為1：(2-6)，然后于60-80℃下反應3-4天，得到第二產物；

(3)將步驟(2)所得第二產物與抗壞血酸按照摩爾比為1：(1-4)分散于有機溶劑中，并加入堿液調節pH值至8-11，然后在70-110℃下反應3-6天，得到裝載銀納米顆粒的鐵基金屬-有機框架材料。

優選地，在步驟(1)中，所述鐵鹽為FeCl₃、Fe(NO₃)₃·9H₂O或[Fe₃O(OOCCH₃)₆OH]·2H₂O。