一种IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用技术方案

本发明专利技术属于后合成修饰(PSM)领域，具体涉及一种IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用。本发明专利技术提供一种IRMOF3后合成修饰产物，所述IRMOF3后合成修饰产物是由有机配体活化后与IRMOF3微晶经酰胺化反应得到。本发明专利技术修饰过程温和，仅需简单的酰胺化反应。所得IRMOF3后合成修饰产物在药物传递系统中的应用，表现出良好的药物装载、药物释放的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用
本专利技术属于后合成修饰(PSM)领域，具体涉及一种IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用。
技术介绍
金属有机框架材料(Metal-organicFramework，MOFs)由金属离子或金属离子簇作为节点，有机配体作为连接体组合而成。MOFs具有孔隙率高、比表面积大、结构多样等优点，通过选择不同的金属离子和有机配体，可以调控MOFs的网络拓扑结构，孔洞的大小和形状，实现大孔径、大比表面积的多功能多孔材料的构筑。现有的MOFs仅以不饱和金属中心作为连接位点，其中不具有未配位官能团，主要原因在于：过渡金属离子倾向于和羧基上的氧、吡啶或者杂环上的氮配位，稀土金属离子倾向于和羧基氧配位。一般而言，经溶剂热方法制备的MOFs无未配位官能团。如需引入未配位官能团，需要在溶剂热合成后采用溶剂置换或者真空加热方式除去金属上的配位溶剂，留出空的金属位点，以便进行新的配体的引入，可得到未配位官能团。然而，上述方法操作复杂，反应条件严格，引入未配位官能团的效果并不理想。如何合成制备功能化的MOFs一直是研究的热点。MOFs中存在的功能位点或者是在MOFs合成之前偶联到有机连接体中的，或者是由MOFs结构产生的产物(如不饱和金属中心)。另一种形成功能化网络的方法是在已形成的MOFs上进行反应，将一种固态材料转换成另一种固态材料。新的官能团引入到连接体中提供了形成带有未配位官能团的机会。后一种方法已被用于MOFs的后合成修饰(PSM)，该方法产生的官能团可与其他分子反应用于特定目的。功能化的MOFs可用于各种应用中，如气体储存，化学传感，催化和药物传递等等。这其中，IRMOF3(Isoreticularmetal-organicframework)是由Yaghi小组于2002年发现的由Zn4O四面体通过有机配体连接而成的具有3D立方多孔网状结构的MOFs材料。一直以来，IRMOF3由于其合成简单及在气体存储方面的潜在应用价值而得到广泛的深入研究。但基于IRMOF3的后合成修饰方法得到的IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用，尚未见有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种IRMOF3后合成修饰产物及其在药物传递系统中的应用。本专利技术采用基于IRMOF3的后合成修饰方法得到IRMOF3后合成修饰产物，修饰过程温和，仅需简单的酰胺化反应；所得IRMOF3后合成修饰产物在药物传递系统中的应用，表现出良好的药物装载、药物释放的稳定性。为实现本专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种IRMOF3后合成修饰产物，所述IRMOF3后合成修饰产物是由有机配体活化后与IRMOF3微晶经酰胺化反应得到。更具体地，所述IRMOF3后合成修饰产物的制备过程为：(1)IRMOF3的制备：按摩尔比1∶2～3称取2-氨基对苯二甲酸和Zn(NO3)2·6H2O，溶于二甲基甲酰胺中，100℃搅拌回流18h，得到IRMOF3微晶粗品，离心、洗涤后真空干燥，研磨即得IRMOF3微晶；(2)IRMOF3后合成修饰：将有机配体溶于MES缓冲溶液中，加入活化试剂超声0.5～1h，置于摇床中，活化过夜，将步骤(1)中制得的IRMOF3微晶浸入其中，超声30min使其充分混合后，放入摇床中，反应过夜，离心、洗涤后干燥，即得IRMOF3后合成修饰产物。优选地，所述的有机配体为单羧基聚乙二醇或羧基聚乙二醇氨基。优选地，所述活化试剂为EDC·HCl和NHS。优选地，步骤(2)中所述有机配体与IRMOF3微晶的质量比为10～25∶1。优选地，步骤(2)中所述MES缓冲溶液的pH为6。另外，本专利技术一种所述IRMOF3后合成修饰产物的应用，所述应用是将IRMOF3后合成修饰产物用于药物传递系统中。优选地，所述药物为头孢替唑钠。优选地，IRMOF3后合成修饰产物装载头孢替唑钠的比例为20mg∶10mg、20mg∶15mg、20mg∶20mg。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：1.本专利技术将具有未配位氨基结构的配合物进行后合成修饰，对修饰前后的配合物进行相应的表征，确认验证得到了IRMOF3后合成修饰产物。2.与基于金属位点的后合成修饰相比，本专利技术中基于配体的后合成修饰更容易进行，反应条件更温和，仅需简单的酰胺化反应即可。3.充分利用PEG的亲水性和生物相容性，在IRMOF3后合成修饰产物引入PEG基团，增加IRMOF3后合成修饰产物的亲水性和生物相容性。4.开展IRMOF3后合成修饰产物在药物传递系统中的应用研究。采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)对所得IRMOF3后合成修饰产物进行头孢替唑钠(CZS)的装载与释放研究，表现出良好的药物装载、药物释放的稳定性。附图说明图1为IRMOF3、IRMOF3-PEG、IRMOF3-PEG-NH2的XPS扫面全谱图；图2为IRMOF3的C1s谱图；图3为IRMOF3的N1s谱图；图4为IRMOF3-PEG的C1s谱图；图5为IRMOF3-PEG的N1s谱图；图6为IRMOF3-PEG-NH2的C1s谱图；图7为IRMOF3-PEG-NH2的N1s谱图；图8为CZS/IRMOF3-PEG上清液柱状图，λ＝228nm；图9为CZS/IRMOF3-PEG-NH2上清液柱状图，λ＝228nm；图10为CZS/IRMOF3-PEG上清液曲线图，沿箭头方向从上到下依次为IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶20mg、IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶15mg、IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶20mg、IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶15mg、IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶10mg、IRMOF3-PEG∶CZS＝20mg∶10mg的曲线；图11为CZS/IRMOF3-PEG-NH2上清液曲线图，沿箭头方向从上到下依次为IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶20mg、IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶20mg、IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶15mg、IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶15mg、IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶10mg、IRMOF3-PEG-NH2∶CZS＝20mg∶10mg的曲线；图12为CZS的标准曲线图，λ＝228nm；图13为CZS/IRMOF3-PEG释放曲线图，λ＝228nm；图14为CZS/IRMOF3-PEG-NH2释放曲线图，λ＝228nm。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合实施实例对本专利技术做进一步阐述，但实施例不构成对本专利技术保护范围的限制。实施例1制备IRMOF3后合成修饰产物IRMOF3-PEG(1)IRMOF3的制备：称取0.75g的2-氨基对苯二甲酸(NH2BDC，4.1mmol)和3.0g的Zn(NO3)2·6H2O(11mmol)溶于100mL的二甲基甲酰胺中，100℃搅拌回流18h，得到IRMOF3微晶粗品，离心，弃上清，二甲基甲酰胺洗涤3次，CH2Cl2洗涤3次，于45℃条件下真空干燥8h后，仔细研磨即得IRMOF3微晶。(2)IRMOF3后合成修饰：将0.5g的单羧基聚乙二醇(Mw＝5000，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IRMOF3后合成修饰产物，其特征在于，所述IRMOF3后合成修饰产物是由有机配体活化后与IRMOF3微晶经酰胺化反应得到。

【技术特征摘要】
1.一种IRMOF3后合成修饰产物，其特征在于，所述IRMOF3后合成修饰产物是由有机配体活化后与IRMOF3微晶经酰胺化反应得到。2.根据权利要求1所述的IRMOF3后合成修饰产物，其特征在于，所述IRMOF3后合成修饰产物的制备过程为：(1)IRMOF3的制备：按摩尔比1∶2～3称取2-氨基对苯二甲酸和Zn(NO3)2·6H2O，溶于二甲基甲酰胺中，100℃搅拌回流18h，得到IRMOF3微晶粗品，离心、洗涤后真空干燥，研磨即得IRMOF3微晶；(2)IRMOF3后合成修饰：将有机配体溶于MES缓冲溶液中，加入活化试剂超声0.5～1h，置于摇床中，活化过夜，将步骤(1)中制得的IRMOF3微晶浸入其中，超声30min使其充分混合后，放入摇床中，反应过夜，离心、洗涤后干燥，即得IRMOF3后合成修饰产物。3.根据权利要求1-2中任意一项所述的IRMOF3后合成修饰产物，其特征在于，所述的有机配体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琳燕，黄凤颖，李存，艾霞，张伟，尤春雪，罗安智，刘田生，
申请(专利权)人：天津农学院，
类型：发明
国别省市：天津,12