【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料和生物医学，涉及一种金属有机框架纳米催化剂及其制备方法和应用，具体涉及一种具有治疗主动脉瘤功能和催化抗氧化性能的金属有机框架纳米催化剂及其制备方法和在制备治疗主动脉瘤的药物或医疗器械中的应用。
技术介绍
1、主动脉瘤的发病机制与过表达的活性氧(ros)尤其是过氧化氢(h2o2)密切相关。ros会导致氧化应激，促进血管炎症，诱导巨噬细胞向促炎的m1表型转变。此外，氧化应激还可导致血管平滑肌细胞由正常的收缩表型向病理的合成表型转变，甚至直接诱导细胞凋亡/铁死亡，导致血管壁变薄破裂。及时清除主动脉瘤区域过表达的过氧化氢，缓解氧化应激，对主动脉瘤的治疗非常重要，但是常见的用于疾病治疗的抗氧化剂如抗坏血酸、谷胱甘肽、依达拉奉等的抗氧化效果不佳。
技术实现思路
1、针对现有技术的局限性，本专利技术旨在提供一种具有催化抗氧化性能的金属有机框架纳米催化剂及其制备方法，并将其用于主动脉瘤治疗。
2、第一方面，本专利技术提供了一种金属有机框架纳米催化剂，所述金属有机框架纳米催化剂为金属离子和有机配体经过配位自组装形成的金属有机框架材料；优选，所述金属离子为zn2+和mn2+；优选，所述有机配体为二甲基咪唑、1,4-苯二甲酸、2,2'-联吡啶和三氟乙酸中的至少一种。
3、本专利技术中，所述金属有机框架纳米催化剂为由有机配体和金属离子发生配位反应在有机溶剂的辅助下自组装形成的纳米结构，由二甲基咪唑和金属离子构成基本单元；所述金属有机框架纳米材料具有催化抗氧化性
4、较佳的，当有机配体为二甲基咪唑，所述金属有机框架纳米催化剂的化学式为mnxzn1-x(c4h5n2)2；其中0.05≤x≤0.5。随着x含量增加，催化抗氧化性能先增加后下降。
5、较佳的，所述金属有机框架纳米催化剂中zn2+和mn2+的摩尔比为(1～10)：1。
6、较佳的，所述金属有机框架纳米催化剂的形貌为十二面体；所述金属有机框架纳米催化剂的尺寸为纳米级，优选颗粒尺寸为20～200nm。
7、第二方面，本专利技术提供了一种金属有机框架纳米催化剂的制备方法，包括：将有机配体溶液加入至含有锌盐和锰盐的溶液中，经过反应，得到所述金属有机框架纳米催化剂。
8、较佳的，所述有机配体溶液的浓度为为1～30mol/l；所述有机配体溶液的溶剂为有机溶剂，优选选自n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、异丙醇和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
9、较佳的，所述锌盐选自zncl2、znso4、zn(no3)2和zn(ch3coo)2)2中的至少一种；所述锌盐的浓度为0.01～1mol/l；
10、所述锰盐选自mncl2、mnso4、mn(no3)2和mn(ch3coo)2中的至少一种；所述锰盐的浓度为0.01～1mol/l；
11、所述含有锌盐和锰盐的溶液的溶剂为有机溶剂，优选选自n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、异丙醇和n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；
12、所述有机配体溶液和含有锌盐和锰盐的溶液的体积比为(10～200)：(10～200)；
13、优选地，所述锌盐和锰盐的摩尔比为(1～10)：1。
14、较佳的，所述反应的参数包括：反应温度为常温(20～25℃)；反应压力为常压(1个大气压)；反应时间为1～24小时。
15、较佳的，在反应结束后，再经离心、洗涤和干燥；所述离心的转速为6000～12000rpm；所述洗涤所用溶剂为无水乙醇和水重的至少一种，洗涤的次数至少为1次；所述干燥的方式为真空干燥。
16、第三方面，本专利技术提供了一种金属有机框架纳米催化剂注射剂，包括：溶液基质，以及分散在溶液基质中的所述的金属有机框架纳米催化剂；
17、优选地，所述溶液基质包含磷酸盐缓冲液、生理盐水、柠檬酸缓冲液和乙酸缓冲液中的至少一种；
18、优选地，所述金属有机框架纳米催化剂的浓度为0.1～10mg/ml。
19、第四方面，本专利技术提供了一种金属有机框架纳米催化剂在制备治疗主动脉瘤的药物中的应用。
20、第五方面，本专利技术提供了一种金属有机框架纳米催化剂注射剂在制备治疗主动脉瘤的药物中的应用。本专利技术所制备的金属有机框架纳米催化剂具有催化过氧化氢分解为氧气和水的催化抗氧化活性，经静脉注射后，纳米催化剂可以通过epr效应或者经过主动脉免疫细胞(如中性粒细胞和巨噬细胞)转运在主动脉瘤区域积累，从而启动催化抗氧化反应，清除过表达的过氧化氢并减轻主动脉的氧化应激。具体表现在可以促进m1型巨噬细胞向m2表型极化转变，减轻主动脉炎症；抑制血管平滑肌细胞凋亡/铁丝网，促进血管平滑肌细胞由病理合成型向健康收缩型转变。
21、第六方面，本专利技术提供了一种医疗器械，其特征在于，包括：所述的金属有机框架纳米催化剂。
22、本专利技术中，所述金属有机框架纳米催化剂具有催化抗氧化性能，在生理环境中能够清除过氧化氢，起到缓解炎症和抑制细胞凋亡的作用。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术的金属有机框架纳米催化剂具有催化抗氧化性能，可以清除主动脉瘤处的活性氧，起到催化抗氧化治疗的作用。市场上的抗氧化剂往往作为反应物来中和ros，反应过程中不断消耗，所需剂量大且效果难以维持。而本专利技术作为催化剂能够引发催化反应，高效持续清除ros，大大减少使用剂量。本专利技术的金属有机框架纳米催化剂具有催化抗氧化性能，在生理环境中能够催化过氧化氢歧化为水和氧气。该金属有机框架纳米催化剂的抗氧化功能在主动脉瘤治疗中也具有独特的优势。
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1.一种金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂为金属离子和有机配体经过配位自组装形成的金属有机框架材料；优选，所述金属离子为Zn2+和Mn2+；优选，所述有机配体为二甲基咪唑、1,4-苯二甲酸、2,2'-联吡啶和三氟乙酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，当有机配体为二甲基咪唑，所述金属有机框架纳米催化剂的化学式为MnxZn1-x(C4H5N2)2；其中0.05≤x≤0.5。
3.根据权利要求2所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂中Zn2+和Mn2+的摩尔比为(1～10)：1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂的形貌为十二面体；所述金属有机框架纳米催化剂的尺寸为纳米级，优选颗粒尺寸为20～200nm。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将有机配体溶液加入至含有锌盐和锰盐的溶液中，经过反应，得到所述金属有机框架纳米催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体溶液的浓度为为1～30mol/L；所述有机配体溶液的溶剂为有机溶剂，优选选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、异丙醇和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐选自ZnCl2、ZnSO4、Zn(NO3)2和Zn(CH3COO)2)2中的至少一种；所述锌盐的浓度为0.01～1mol/L；
8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的参数包括：反应温度为常温(20～25℃)；反应压力为常压(1个大气压)；反应时间为1～24小时。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，在反应结束后，再经离心、洗涤和干燥；所述离心的转速为6000～12000rpm；所述洗涤所用溶剂为无水乙醇和水重的至少一种，洗涤的次数至少为1次；所述干燥的方式为真空干燥。
10.一种金属有机框架纳米催化剂注射剂，其特征在于，包括：溶液基质，以及分散在溶液基质中的权利要求1-4中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂；
11.一种权利要求1-4中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂在制备治疗主动脉瘤的药物中的应用。
12.一种权利要求10所述的金属有机框架纳米催化剂注射剂在制备治疗主动脉瘤的药物中的应用。
13.一种医疗器械，其特征在于，包括：权利要求1-4中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂为金属离子和有机配体经过配位自组装形成的金属有机框架材料；优选，所述金属离子为zn2+和mn2+；优选，所述有机配体为二甲基咪唑、1,4-苯二甲酸、2,2'-联吡啶和三氟乙酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，当有机配体为二甲基咪唑，所述金属有机框架纳米催化剂的化学式为mnxzn1-x(c4h5n2)2；其中0.05≤x≤0.5。
3.根据权利要求2所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂中zn2+和mn2+的摩尔比为(1～10)：1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂，其特征在于，所述金属有机框架纳米催化剂的形貌为十二面体；所述金属有机框架纳米催化剂的尺寸为纳米级，优选颗粒尺寸为20～200nm。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的金属有机框架纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将有机配体溶液加入至含有锌盐和锰盐的溶液中，经过反应，得到所述金属有机框架纳米催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体溶液的浓度为为1～30mol/l；所述有机配体溶液的溶剂为有机溶剂，优选选自n,n-二甲基甲酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨博文，姜迪，施剑林，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
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