[發明專利]金屬有機框架材料Curcumin-Mn-MOF及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211589485.3
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN115850718A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 洪浩;叢易陽;李曉陽;江艷君
• 申請（專利權）人: 無錫市南京大學錫山應用生物技術研究所
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;A61K47/69;A61K47/60;A61K47/64;A61K31/12;A61P35/00;A61K49/00;A61K49/12;A61K51/06
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務所 32332
• 代理人: 張佳妮

本發明公開了一種金屬有機框架材料Curcumin?Mn?MOF，其特征在于：其中心金屬離子為錳離子，有機配體為姜黃素，每兩個錳離子與四個姜黃素分子的八個氧離子空間配位形成Mn₂O₈的離子簇節點，其中兩個姜黃素垂直配位，兩個姜黃素平行配位。本發明合成的金屬有機框架材料具有較好穩定性，尺寸和孔徑可控，毒性低，生物相容性好，改變了傳統姜黃素難溶于水的特點，且能夠進行PET/MRI雙模態成像。借助姜黃素具有良好的抗炎和抗氧化能力，以及錳離子的影像、免疫調節作用，可將其運用到腫瘤的診斷和治療中。該MOF材料在腫瘤靶向診斷以及癌癥聯合治療等方面具有較強的優越性，為基于天然活性產物的多能生物材料的設計提供有效的途徑。

技術領域

本發明涉及生物醫學材料領域，具體涉及一種金屬有機框架材料Curcumin-Mn-MOF及其制備方法和應用。

背景技術

金屬有機框架材料(Metal-Organic Framework，MOF)是以金屬離子為節點，與有機橋接分子通過配位鍵作用形成的多孔功能性材料，可為結晶型或是無定形。通過調整反應條件，可將MOF材料的尺寸控制在納米級。與傳統納米材料相比，納米尺度的MOF(nMOF)具有自身獨特的優勢，例如合成方法簡單多樣，如溶劑熱法、反向微乳法、超聲法、機械化學法等，能夠適合于大規模工業化生產。同時，MOF材料的比表面積大，可作為優良載體遞送不同類別的分子。MOF材料易于表面修飾，物化性質和功能多樣且可調節，具備有機和無機材料各自的特點。

姜黃素是一種黃酮類化合物，具有多種生物醫學功能，尤其有著良好的抗炎和抗癌特性。然而，姜黃素的水溶性較差，在體內生物利用度較低，如何更好的增加姜黃素的生物利用度，改善其藥代動力學，是一個亟待解決的生物醫學問題。利用nMOF材料構建技術，可以將姜黃素作為有機分子橋梁，利用與金屬錳離子的配位，形成納米級的MOF材料，可顯著提高姜黃素的水溶性，并和錳離子的生物功能(例如影像與免疫調節)結合，應用于疾病尤其是腫瘤的診斷和治療中。nMOF材料具有較高空隙率，大的比表面積，可調孔徑以及良好的生物相容性等優勢，尤其是用天然中藥成分作為有機配體，以錳離子為結點合成，可以利用它本身具有良好的抗炎和抗氧化能力，在提高腫瘤診療方面具有更好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是利用天然活性分子姜黃素與錳離子合成一種具有多模態影像作用、能夠進行有效腫瘤靶向診療的金屬有機框架材料。

為了解決現有技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種金屬有機框架材料Curcumin-Mn-MOF(錳-姜黃素)，所述Curcumin-Mn-MOF是由姜黃素分子Curcumin和錳氧離子簇配位形成的空間網狀多孔材料，其中心金屬離子為錳離子，有機配體為姜黃素，每兩個錳離子與四個姜黃素分子的八個氧原子空間配位形成Mn₂O₈的離子簇節點，每個姜黃素提供兩個氧原子作為配位位點，其中兩個姜黃素垂直配位，兩個姜黃素平行配位，垂直配位的姜黃素提供的配位氧原子為脂肪鏈上的氧原子(羰基氧)，水平配位的姜黃素提供的配位氧原子為苯環上的氧原子(酚基氧)。Curcumin-Mn-MOF整體呈現出立體網格狀的結構。

其中姜黃素的分子式是C₂₁H₂₀O₆，化學結構式如式(I)所示：

優選的，所述金屬有機框架材料Curcumin-Mn-MOF中錳離子為Mn²⁺，Mn²⁺在Curcumin-Mn-MOF中的質量含量為1％至3％之間。

優選的，所述金屬有機框架材料Curcumin-Mn-MOF的錳離子簇是2-6個錳離子和8-24個氧原子形成的聚合體，整個Curcumin-Mn-MOF以錳離子簇和姜黃素配位形成的聚合體為單元，可無限向外延伸，形成立體網格狀結構。