腺嘌呤及柠檬酸与Zn制造技术

本发明专利技术提供了腺嘌呤及柠檬酸与Zn

【技术实现步骤摘要】
腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料及其制备方法
本专利技术属于金属有机框架材料
，涉及腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料及其制备方法。
技术介绍
金属有机框架(也称多孔共聚聚合物，MOFs)作为一种新型的晶体多孔材料，由于其独特的性质和广阔的应用前景，是近年来材料研究的热点之一。这类材料由有机配体和无机金属单元构建而成，通过配位键由金属离子/簇和有机连接体形成延伸的、规则的网络结构，从而在晶体晶格中产生具有高度功能化的孔隙空间，具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调、拓扑结构多样性等特点，从而被广泛应用于气体吸附、分离、纯化、存储、传感、催化等领域。关于MOF在生物领域的应用，已知类别较少，现有的MOF结构大多数是以含苯环的有机物作为配体，很少引入生物分子，所以生物相容性差，较少应用在生物领域。研究表明，核碱基具有丰富的自组装特性，可用于配位聚合物的结构组装和功能设计。利用核碱基作为有机连接体具有显著特点，可以构筑出种类繁多的BioMOF。腺嘌呤作为人体核酸的组成部分，生物相容性好；同时腺嘌呤作为刚性配体可以极大的提升材料的稳定性；除此之外，腺嘌呤具有多个配位位点，为MOF结构提供多种可能。但是由于腺嘌呤本身结构的低对称性，难以得到较对称和较大孔洞的材料，所以考虑通过引入高对称性的第二配体可以提升材料的对称性。JihyunAn等合成了以腺嘌呤为主配体的Bio-MOF-1(AnJ,GeibSJ,RosiNL.Cation-triggereddrugreleasefromaporouszinc-adeninatemetal-organicframework..2009,131(24):8376-7.)，其采用联苯二甲酸为第二配体，锌离子为中心离子，材料比表面达1700m2/g，通过Na+触发普鲁卡因酰胺的释放。虽然材料的比表面积较大，药物的释放对阳离子的触发有所响应，但是联苯二甲酸的引入对材料的生物相容性存在一定影响，可能会对材料在生物体的应用带来潜在的风险。李建荣等合成了以铜离子为中心离子，腺嘌呤为主配体，戊二酸为第二配体的MOF结构(李建荣,王璐,张鹏丹,等.腺嘌呤与辅助配体构筑的微孔Cu-MOF金属有机骨架材料、制备及应用[P].CN110922606A,2020-03-27.)，其合成的金属有机框架稳定性好，并且该MOF在低碳烃气体的存储与分离方面具有潜在应用。虽然Cu具有杀菌消毒的作用，但是根据营养学与食品卫生学研究，成年人平均每日摄入铜元素的最高值为8mg，与之相比，平均每日摄入锌元素最高值为40mg，是铜元素的5倍。为了解决以上生物相容性的问题，同时保证MOF结构的稳定性，需要选择与生物更友好的配体和中心离子来构筑金属有机框架结构。柠檬酸为食用酸类，可增强体内正常代谢，适当的剂量对人体无害。在某些食品中加入柠檬酸后口感好，并可促进食欲，在中国允许果酱、饮料、罐头和糖果中使用柠檬酸。从柠檬酸结构上看，具有良好的对称性，可以作为腺嘌呤的辅助配体来提升材料的孔隙率和对称性。与此同时，锌元素作为人体的必须微量元素，在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用，被人们冠以“生命之花”、“婚姻和谐素”的美称，特别对于成长中的儿童更是不能缺少锌元素。综上所述，本专利技术提供了一种以腺嘌呤为主配体，柠檬酸为第二配体，锌离子为中心离子的金属有机框架材料，可以极大的提升材料的生物相容性，且为材料的结构提供多种可能，在药物控释领域具有很好的前景，并且有希望应用在气体吸附和催化等方面。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的问题是提供一种制备方法环保、简单、成本低的腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料及其制备方法。上述金属有机框架材料其特征在于，以Zn2+为中心离子，腺嘌呤为主配体，柠檬酸为第二配体；结晶性好，晶粒尺寸在0.1μm～20μm，BJH法最可几孔径为3nm。本专利技术还提供了上述有机金属框架材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取0.15～0.35g腺嘌呤溶于5～35mL有机溶剂中得到浓度为0.03～0.08mol/L的溶液A，称取0.65～1.35g柠檬酸三钠溶于2～15mL去离子水中得到浓度为0.1～0.6mol/L的溶液B，称取0.45～1.20g锌盐溶于有机溶剂中得0.03～0.28mol/L的溶液C；(2)量取5～35mL溶液A和3～15mL溶液B混合，加入5～15mL乙醇和1～5mLH2O得溶液D；(3)再量取10～30mL溶液C和步骤(2)得到的溶液D混合，用玻璃棒搅拌10s～15s得均匀反应液；(4)将步骤(3)得到的反应液移到聚四氟乙烯内衬反应釜中于90～130℃密闭反应24～48h；(5)反应完成后降至室温，分离得到沉淀物，N,N-2甲基甲酰胺洗涤3～5次，无水乙醇洗涤3～5次，100～170℃干燥5～10h后得到产物。步骤(1)中所述锌盐为醋酸锌或硝酸锌，优选为醋酸锌。步骤(1)中所述有机溶剂包括N,N-2甲基甲酰胺或二甲基亚砜，优选为N,N-2甲基甲酰胺。本专利技术的有益效果：1.本专利技术采用腺嘌呤为主配体，柠檬酸为第二配体制备MOF结构，相比于腺嘌呤作单配体可以实现材料的结构可调性，提升孔隙率。2.本专利技术选取的中心离子(Zn2+)为人体必须微量元素，腺嘌呤为人体固有的DNA组成部分，柠檬酸钠在医药工业中用作抗血凝剂、化痰药和利尿药，用以上人体友好的物质构成的金属有机框架材料具有较好的生物相容性。3.本专利技术所合成的金属有机框架材料可成为生物相容性良好的缓控释药物载体材料。附图说明：图1为本专利技术实施例2中制备的粉体的XRD谱图。图2为本专利技术实施例2中制备的粉体的SEM图谱。图3为本专利技术实施例8中制备的粉体的XRD谱图。图4为本专利技术实施例8中制备的粉体的SEM图谱。具体实施方式：下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权要求书所限定的范围。具体实施方式：实施例1将0.0015mol腺嘌呤(0.2027g)溶解于30mLN,N-2甲基甲酰胺中，进行磁力搅拌的同时，加热至140℃，直到腺嘌呤完全溶解于N,N-2甲基甲酰胺中，冷却至室温，得到浓度为0.05mol/L的溶液A；将0.005mol柠檬酸三钠(1.2905g)溶解于10mLH2O中，进行磁力搅拌5min，直到柠檬酸三钠完全溶解于H2O中，得到浓度为0.5mol/L的溶液B；将0.005mol醋酸锌(1.0975g)溶解于20mLN,N-2甲基甲酰胺中，进行磁力搅拌5min，直到醋酸锌完全溶解于N,N-2甲基甲酰胺中，得到浓度为0.25mol/L的溶液C；先用移液管量取4.5mL溶液B和30mL溶液A混合得溶液D；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.腺嘌呤及柠檬酸与Zn

【技术特征摘要】
1.腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料，其特征在于，包括：以Zn2+为中心离子，腺嘌呤为主配体，柠檬酸为第二配体。


2.权利要求1所述的腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料，其特征在于，Zn2+离子:腺嘌呤:柠檬酸的物质的量比为(1.5～3.5)mol:(0.6～1.2)mol:(1～2.5)mol。


3.权利要求1所述的腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料，其特征在于，结晶性好，晶粒尺寸在0.1μm～20μm，BJH法最可几孔径为3nm。


4.权利要求1所述的腺嘌呤及柠檬酸与Zn2+构筑的MOFs材料，其制备方法的特征在于，包含以下步骤：
(1)称取0.15～0.35g腺嘌呤溶于5～35mL有机溶剂中得到浓度为0.03～0.08mol/L的溶液A，称取0.65～1.35g柠檬酸三钠溶于3～15mL去离子水中得到浓度为0.1～0.6mol/L的溶液B，称取0.45～1.20g锌盐溶于10～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峻峰，陈洁琼，宋联荣，王廷丽，罗昆，王皓，王立，张佩聪，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51