一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法技术

一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法，本发明专利技术提供了一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架，也提供了该铜掺杂锆基有机金属框架的制备方法；本发明专利技术制备的铜掺杂锆基有机金属框架同时具有类过氧化氢酶和类过氧化物酶活性，能促进肿瘤细胞内自由基生成，降低毒副作用，而且还能产生羟基自由基用于动力学治疗，改善微波消融治疗效果；且该有机金属框架可作为微波热增敏剂提高微波的热效应，大幅提高对肿瘤细胞的杀伤力，实现微波热疗，因此，铜掺杂锆基有机金属框架的热疗和微波动力学治疗协同对肿瘤细胞具有较强杀伤作用，有望在肿瘤或其它疾病治疗中得到广泛应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机框架制备
，具体涉及一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法。

技术介绍

[0002]微波消融治疗小肝癌能达到媲美肝切除的效果，但对于较大肝癌就显得力不从心，最近研究表明微波消融治疗癌症的长期结果报告显示对于小于1cm的肿瘤，复发率为1％，对于>3cm的患者，复发率为9％。微波消融技术的热扩散范围是有限的，热量不易调节，难以处理大肿瘤，尤其临近于膈肌、心脏、胃肠道、胆囊、肾脏、大血管旁等部位的肝肿瘤，为避免对相邻重要器官造成损害，行微波消融可能由于功率不够、热量不足而导致消融面积不理想，容易导致术后肿瘤残余或局部复发。因此，目前已经开发了各种微波敏化纳米材料，例如有机材料(海藻酸钠微胶囊，明胶)，无机材料(空心纳米球二氧化碳、纳米碳)，然而，当前微波敏化剂功能单一，无法实现双酶活性的协同治疗作用。因此，在肿瘤部位产生的足够和有效的ROS是促进动态治疗在实际应用中高效杀伤肿瘤的关键因素。近来，纳米级金属
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有机框架(MOF)研究火热，因其保留了块状MOF的合成灵活性、结构可调节性和多功能性，从而提供具有生物医学应用潜力的生物相容性分子纳米材料，因此nMOFs可以被合理地设计成具有多种癌症治疗的协同功能，更有效的杀伤肿瘤。

技术实现思路

[0003]针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法。
[0004]一方面，本专利技术提供一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架，该铜掺杂锆基有机金属框架呈白色粉末状，纳米颗粒形貌均呈一立方体型且粒径处在150nm～180nm之间，拥有良好的分散性和均匀的粒径。
[0005]另一方面，本专利技术提供一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将四氯化锆(ZrCl4)、对苯二甲酸(H2BDC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)搅拌溶解在N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)中，得到混合液；
[0007]S2：在混合液中加入CuCl2，超声波作用后形成均质溶液；
[0008]S3：将得到的均质溶液倒入内衬特氟隆的不锈钢高压反应釜，密封后放置于烤箱中烘烤；
[0009]S4：冷却至室温后，收集步骤S3所得溶液，用高速离心机进行离心去上清得到沉淀物，将沉淀物加入N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)中进行超声波振荡、离心后并倒掉超声溶液；再取沉淀物加入无水乙醇进行超声波振荡、离心并倒掉超声溶液，得到含有残留无水乙醇的Cu
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Zr MOF；
MOF)后，再经不同治疗方式处理后，抑瘤结果图。I:空白，II:MW，III:尾静脉注射材料，IV:瘤内注射材料，V:尾静脉注射材料+MW，VI:瘤内注射材料+MW，MW：微波；PBS：PBS缓冲液。
具体实施方式
[0031]本专利技术涉及的一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架及其制备方法，制备的铜掺杂锆基有机金属框架(Cu
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ZrMOF)同时具有类过氧化氢酶和类过氧化物酶活性，能促进肿瘤细胞内自由基生成，降低毒副作用，而且还能产生羟基自由基用于动力学治疗，改善微波消融治疗效果。
[0032]实施例：铜掺杂锆基有机金属框架(Cu
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Zr MOF)的制备
[0033]S1、称取40.2mg四氯化锆(ZrCl4)、28.5mg对苯二甲酸(H2BDC)和22.5mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在室温通过剧烈搅拌(在75kHz超声波振荡10min)溶解在39.6ml N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)得到混合液Ⅰ；
[0034]S2、在混合液Ⅰ中加入3.6mg CuCl2，在75kHz声波作用5分钟后得到黄色均质溶液Ⅱ；
[0035]S3、将得到的黄色溶液Ⅱ倒入内衬特氟隆的50ml不锈钢高压反应釜，密封后放置于烤箱中，在120℃下保持10小时；
[0036]S4、冷却至室温后，收集步骤三反应后所得白色溶液Ⅲ，用高速离心机在4℃恒温下10000g离心10min，去上清取沉淀，加入20mL DMF在55kHz超声2min，再次离心(4℃、10000g、10min)后倒掉超声溶液，反复三次；再取沉淀物加入20mL无水乙醇在55kHz超声2min，离心(4℃、10000g、10min)后倒掉超声溶液，反复三次，得到含有残留无水乙醇的固体样本Ⅳ；
[0037]S5、将固体样本Ⅳ置于60℃烘箱干燥后，最终得到Cu
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Zr MOF粉末。
[0038]1、外观及粒径分析
[0039]利用数码相机拍摄Cu
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Zr MOF粉末如图1所示为白色粉末；扫描电子显微镜、透射电子显微镜对本专利技术得到的一种Cu
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Zr MOF纳米颗粒进行表征，结果如图2、图3所示，从图2及图3中可以看出Cu
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Zr MOF纳米颗粒形貌均一呈立方体型且粒径处在150nm
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180nm之间，拥有良好的分散性和均匀的粒径。
[0040]2、红外谱图表征
[0041]利用红外谱仪(Thermo FT
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IR200)对本专利技术得到的一种Cu
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Zr MOF纳米颗粒进行表征，结果如图4所示，与PEG共价耦合后，Cu
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Zr MOF中心在3418cm
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1时的特征拉伸振动和991cm
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1处的摇摆振动明显增加。此外，在改性的Cu
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Zr MOF中，C
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O在1028cm
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1处的拉伸振动出现了一个新的峰，表明PEG
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(NH2)2成功地附着在Cu
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Zr MOF的表面。
[0042]3、扫描电子显微镜的元素mapping
[0043]利用扫描电子显微镜对本专利技术得到的一种Cu
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Zr MOF纳米颗粒进行表征，结果如图5所示，Cu、O和Zr在元素映射图像中的均匀分布，说明了其Cu
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Zr MOF的结构完整性。
[0044]4、X射线能谱分析
[0045]利用X射线能谱对本专利技术得到的一种Cu
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Zr MOF纳米颗粒进行表征，结果如图6所示，Cu
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Zr MOF纳米颗粒中存在Zr、O和Cu，表明Zr MOF纳米颗粒中成功掺杂铜。
[0046]5、酶动力学以及微波动力学效果评价
[0047]具体实施过程为：10组各3ml 3,3',5,5'
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四甲基联苯胺(TMB)溶液，100μl浓度为1mg/ml Cu本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架，其特征在于：呈白色粉末状，纳米颗粒形貌均呈一立方体型且粒径处在150nm～180nm之间，拥有良好的分散性和均匀的粒径。2.一种具有微波热增敏及微波动力学效应的铜掺杂锆基有机金属框架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将四氯化锆(ZrCl4)、对苯二甲酸(H2BDC)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)搅拌溶解在N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)中，得到混合液；S2：在混合液中加入CuCl2，超声波作用后形成均质溶液；S3：将得到的均质溶液倒入内衬特氟隆的不锈钢高压反应釜，密封后放置于烤箱中烘烤；S4：冷却至室温后，收集步骤S3所得溶液，用高速离心机进行离心去上清得到沉淀物，将沉淀物加入N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)中进行超声波振荡、离心后并倒掉超声溶液；再取沉淀物加入无水乙醇进行超声波振荡、离心并倒掉超声溶液，得到含有残留无水乙醇的Cu
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Zr MOF；S5：将Cu
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Zr MOF干燥得到Cu
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Zr MOF粉末。3.根据权利要求2所述的一种具有微波热增敏及微波动力学效应的增敏剂的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，四氯化锆(ZrCl4)、对苯二甲酸(H2BDC...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯一浮，莫经刚，张扬，陈潜，
申请(专利权)人：台州市中心医院台州学院附属医院，
类型：发明
国别省市：