金属有机框架材料Curcumin-Mn-MOF及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属有机框架材料Curcumin

【技术实现步骤摘要】
金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医学材料领域，具体涉及一种金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属有机框架材料(Metal
‑
Organic Framework，MOF)是以金属离子为节点，与有机桥接分子通过配位键作用形成的多孔功能性材料，可为结晶型或是无定形。通过调整反应条件，可将MOF材料的尺寸控制在纳米级。与传统纳米材料相比，纳米尺度的MOF(nMOF)具有自身独特的优势，例如合成方法简单多样，如溶剂热法、反向微乳法、超声法、机械化学法等，能够适合于大规模工业化生产。同时，MOF材料的比表面积大，可作为优良载体递送不同类别的分子。MOF材料易于表面修饰，物化性质和功能多样且可调节，具备有机和无机材料各自的特点。
[0003]姜黄素是一种黄酮类化合物，具有多种生物医学功能，尤其有着良好的抗炎和抗癌特性。然而，姜黄素的水溶性较差，在体内生物利用度较低，如何更好的增加姜黄素的生物利用度，改善其药代动力学，是一个亟待解决的生物医学问题。利用nMOF材料构建技术，可以将姜黄素作为有机分子桥梁，利用与金属锰离子的配位，形成纳米级的MOF材料，可显著提高姜黄素的水溶性，并和锰离子的生物功能(例如影像与免疫调节)结合，应用于疾病尤其是肿瘤的诊断和治疗中。nMOF材料具有较高空隙率，大的比表面积，可调孔径以及良好的生物相容性等优势，尤其是用天然中药成分作为有机配体，以锰离子为结点合成，可以利用它本身具有良好的抗炎和抗氧化能力，在提高肿瘤诊疗方面具有更好的应用前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是利用天然活性分子姜黄素与锰离子合成一种具有多模态影像作用、能够进行有效肿瘤靶向诊疗的金属有机框架材料。
[0005]为了解决现有技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF(锰
‑
姜黄素)，所述Curcumin
‑
Mn
‑
MOF是由姜黄素分子Curcumin和锰氧离子簇配位形成的空间网状多孔材料，其中心金属离子为锰离子，有机配体为姜黄素，每两个锰离子与四个姜黄素分子的八个氧原子空间配位形成Mn2O8的离子簇节点，每个姜黄素提供两个氧原子作为配位位点，其中两个姜黄素垂直配位，两个姜黄素平行配位，垂直配位的姜黄素提供的配位氧原子为脂肪链上的氧原子(羰基氧)，水平配位的姜黄素提供的配位氧原子为苯环上的氧原子(酚基氧)。Curcumin
‑
Mn
‑
MOF整体呈现出立体网格状的结构。
[0006]其中姜黄素的分子式是C
21
H
20
O6，化学结构式如式(I)所示：
[0007][0008]优选的，所述金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中锰离子为Mn
2+
，Mn
2+
在Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中的质量含量为1％至3％之间。
[0009]优选的，所述金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF的锰离子簇是2
‑
6个锰离子和8
‑
24个氧原子形成的聚合体，整个Curcumin
‑
Mn
‑
MOF以锰离子簇和姜黄素配位形成的聚合体为单元，可无限向外延伸，形成立体网格状结构。
[0010]优选的，所述金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中部分锰离子为
52
Mn，
52
Mn在Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中的质量含量为0.01％至0.1％之间。
[0011]优选的，所述有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF表面修饰有Py
‑
PAA
‑
PEG
‑
Mal分子，可通过Py
‑
PAA
‑
PEG
‑
Mal偶联肿瘤靶向分子。
[0012]本专利技术还公开了上述金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
[0013](1)将姜黄素和醋酸锰分别溶解在有机溶剂DMA中；
[0014](2)将二者混合均匀，在75
‑
120℃反应24
‑
72小时，反应产物洗涤后，离心收集，再经过凝胶阻滞层析，得到Curcumin
‑
Mn
‑
MOF。
[0015]优选的，步骤(1)中还加入
52
MnCl2，剂量为74
‑
740MBq之间，质量为10
‑
100微克，制得PET/MRI双成像的Curcumin
‑
Mn
‑
MOF。
[0016]优选的，步骤(1)具体为将60mg的姜黄素和20mg的醋酸锰分别超声溶于2ml DMA中，室温搅拌数小时；
[0017]步骤(2)具体为将姜黄素溶液和醋酸锰溶液混合，超声至分散完全后，再加入1mL无水乙醇，超声10min，80℃油浴搅拌3h后，80℃静置加热3天，产物经13000rpm，15min离心收集，并依次使用DMA、无水乙醇、纯水各自洗涤三次，得到的Curcumin
‑
Mn
‑
MOF经凝胶阻滞柱进行纯化，重悬分散在纯水中。
[0018]优选的，步骤(1)中还加入10
‑
100微克(74
‑
740MBq)的
52
MnCl2[0019]本专利技术还公开了上述基于姜黄素的金属有机框架材料在作为靶向肿瘤的诊疗载体的应用。
[0020]本专利技术还公开了一种肿瘤靶向连接的诊疗系统，包括上述的Curcumin
‑
Mn
‑
MOF、肿瘤靶向分子和至少一种活性物质。
[0021]优选的，所述的肿瘤靶向分子偶联至Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，所述肿瘤靶向分子为多肽、小蛋白、抗体、纳米抗体、核酸、医用同位素、适配体中的一种或几种的组合；所述的活性物质为显像剂或药物；所述的显像剂为放射性核素、放射性核素标记物或分子影像剂中的一种或几种的组合，药物为能杀伤癌细胞的化学药物、生物药物、光热治疗或光动力治疗药
物中的一种或几种的组合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：其中心金属离子为锰离子，有机配体为姜黄素，每两个锰离子与四个姜黄素分子的八个氧原子空间配位形成Mn2O8的离子簇节点，其中两个姜黄素垂直配位，两个姜黄素平行配位。2.根据权利要求1所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：所述有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中，锰离子簇是2
‑
6个锰离子和8
‑
24个氧原子形成的聚合体。3.根据权利要求1所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：所述Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中部分锰离子为
52
Mn，
52
Mn在Curcumin
‑
Mn
‑
MOF中的质量含量为0.01％至0.1％之间。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：所述有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF表面修饰有Py
‑
PAA
‑
PEG分子。5.根据权利要求4所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：所述Curcumin
‑
Mn
‑
MOF通过Py
‑
PAA
‑
PEG偶联有肿瘤靶向分子。6.根据权利要求5所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn
‑
MOF，其特征在于：所述肿瘤靶向分子为多肽、小蛋白、抗体、纳米抗体、核酸、医用同位素、适配体中的一种或几种的组合。7.权利要求1
‑
6中任一项所述的金属有机框架材料Curcumin
‑
Mn<...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，丛易阳，李晓阳，江艳君，
申请(专利权)人：无锡市南京大学锡山应用生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：