一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al-MOF@PEG及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物高分子材料与纳米技术领域，具体涉及一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al

【技术实现步骤摘要】
一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
‑
MOF@PEG及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物高分子材料与纳米
，具体涉及一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
‑
MOF@PEG的制备方法。

技术介绍

[0002]辅酶Q10是一种天然的黄色苯醌，常见于血液、线粒体内部和细胞膜中的类维生素物质，为天然抗氧化剂，在维持人体的几种生化途径中均起着至关重要的作用。它能通过促进ATP酶利用的跨膜电位来转移线粒体转运链中的电子以合成ATP，并且在其还原形式下也是一种膜抗氧化剂，是驱动人体能源产生ATP循环所必需的物质。辅酶Q10不仅提供足够的氧气以保护心脏、清除自由基、抗氧化进而有效延缓衰老，而且还能使细胞保持健康状态，产生抗疲劳的效果。此外，最新研究表明辅酶Q10对于防癌抗癌也有一定疗效，它在慢性心力衰竭、心脏面部皮肤综合症、糖尿病、癌症、自身免疫性疾病、白内障、哮喘、牙周疾病和甲状腺疾病中也表现出显著的生物活性。辅酶Q10作为脂溶性抗氧化剂，在化妆品和医疗保健行业中广受欢迎，但其因分子量较高及水溶性较低的理化特性在一定程度上阻碍了其生物利用，因此研究者们开发了多种技术以改良前述问题。目前上市辅酶Q10剂型多为普通的乳剂或凝胶剂，稳定性较差，而且无促渗和靶向功能，不利于辅酶Q10最大程度发挥功效。因此，如何提高辅酶Q10的稳定性，延长其有效作用时间，促进有效渗透和靶向释放，是目前应用中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术一方面提供了一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料，该纳米载体较大的孔径增大了载药量，同时引入PEG后显著增大了水溶性而且延长了纳米载体在生理环境中的循环时间，这将进一步提高辅酶Q10生物利用度，同时还兼具纳米给药技术改善药物稳定性、延缓释放、改变药物在体内的分布等优点。本专利技术的另一目的是提供上述纳米载体的制备方法。
[0004]本专利技术第一方面提供一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG的制备方法，选择2,5
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二羟基对苯二甲酸和铝(Al)离子，通过溶剂热法合成Al
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MOF纳米载体，加载辅酶Q10到Al
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MOF纳米载体的空隙中。随后，选择mPEG5k
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NH2，即一种带有氨基的PEG，通过Al
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MOF表面被二环己基碳二亚胺(DCC)激活的羧基和PEG末端的氨基间的“点击化学”共价修饰PEG到纳米载体Al
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MOF表面。较大孔径的MOF材料增大了载药量，同时引入PEG后显著增大了水溶性而且延长了纳米载体在生理环境中的循环时间，这将进一步提高辅酶Q10生物利用度。
[0005]优选的，所述载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
‑
MOF@PEG的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1：Al
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MOF的制备：以醋酸为调制剂，制备纳米Al
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MOF；将AlCl3·
6H2O和2,5
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二羟
基对苯二甲酸均匀混合于DMF中。加入乙酸，再滴加乙醇水溶液，然后滴加纯水，将所得混合溶液置于500mL高压釜中，升温到135℃加热24小时，反应结束后待混合溶液冷却至室温，取出混合溶液后离心，弃去上清液并加入DMF离心洗涤三次，将最后一次离心所得沉淀产物放置在CH2Cl2中两天，并不断地用新鲜CH2Cl2替换，可以泡除沾在沉淀物上的未参与反应的原料，过滤后真空干燥收集纳米载体Al
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MOF；
[0007]S2：载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF的制备：取纳米载体Al
‑
MOF分散于纯水中，再将辅酶Q10溶于DMF后滴入纯水混匀，超声处理10分钟，并搅拌混合物4小时；接着，将混合物离心，移去上清液再用纯水离心洗涤三次，将最后离心所得固体沉淀冷冻干燥，即得载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF；
[0008]S3：载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF@PEG的制备：将Al
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MOF超声分散于CH2Cl2中，然后加入二环己基碳二亚胺(DCC)和1,6
‑
己二胺；将混合物在10℃下搅拌3小时，再加入CH3O
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PEG5k
‑
NH2在4℃下反应17小时；反应完成后取出混合物离心，弃去上清液并加入CH2Cl2离心洗涤三次，最后真空干燥收集产物载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG。
[0009]优选的，所述S1中AlCl3·
6H2O和2,5
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二羟基对苯二甲酸的质量比为
[0010](4～4.5)：1。
[0011]优选的，所述S1中AlCl3·
6H2O和乙酸的质量比为1：(17～20)。
[0012]优选的，所述S1中溶解AlCl3·
6H2O和2,5
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二羟基对苯二甲酸的DMF用量为320～380mL。
[0013]优选的，所述S1中乙醇水溶液和水添加量都为20～25mL。
[0014]优选的，所述S2中纳米载体Al
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MOF与辅酶Q10的质量比为(6～10)：1。
[0015]优选的，所述S3中载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF与CH3O
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PEG5k
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NH2的质量比为1：(1～1.5)。
[0016]优选的，所述S3中载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF、二环己基碳二亚胺(DCC)与1,6
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己二胺的质量比为1：1：(0.8～0.9)。
[0017]本专利技术公开的第二方面是提供一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG的制备方法制备得到的载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG。
[0018]有益效果
[0019]本专利技术载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料不但具有高孔隙率、结构多样和功能可控等特点，还兼具无机纳米载体的强载药能力和有机纳米载体的高安全性。引入的PEG结构显著增大了辅酶Q10在水中的溶解度，这将进一步提高生物利用度。同时纳米给药技术还具备改善药物稳定性、延缓释放、改变药物在体内的分布等优点。
附图说明
[0020]图1为Al
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MOF的红外(FT
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IR)图谱；
[0021]图2为载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF@PEG的氮气吸附
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脱附图谱；
[0022]图3为载辅酶Q10的纳米载体Al
‑
MOF@PEG的纳米载体动态光散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：Al
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MOF的制备：以醋酸为调制剂，制备纳米Al
‑
MOF：将AlCl3·
6H2O和2,5
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二羟基对苯二甲酸均匀混合于DMF中，加入乙酸，再滴加乙醇水溶液，然后滴加纯水，将所得混合溶液置于500mL高压釜中，升温到135℃加热24小时，反应结束后待混合溶液冷却至室温，取出混合溶液后离心，弃去上清液并加入DMF离心洗涤三次，将最后一次离心所得沉淀产物放置在CH2Cl2中两天，并不断地用新鲜CH2Cl2替换，过滤后真空干燥收集纳米载体Al
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MOF；S2：载辅酶Q10的纳米载体Al
‑
MOF的制备：取纳米载体Al
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MOF分散于纯水中，再将辅酶Q10溶于DMF后滴入纯水混匀，超声处理10分钟，并搅拌混合物4小时；接着，将混合物离心，移去上清液再用纯水离心洗涤三次，将最后离心所得固体沉淀冷冻干燥，即得载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF；S3：载辅酶Q10的纳米载体Al
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MOF@PEG的制备：将Al
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MOF超声分散于CH2Cl2中，然后加入二环己基碳二亚胺和1,6
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己二胺；将混合物在10℃下搅拌3小时，再加入CH3O
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PEG5k
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NH2在4℃下反应17小时；反应完成后取出混合物离心，弃去上清液并加入CH2Cl2离心洗涤三次，最后真空干燥收集产物载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG。2.根据权利要求1所述的载辅酶Q10的纳米有机金属框架材料Al
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MOF@PEG的制备方法，其特征在于，所述S1中AlCl3·
6H2O和2,5
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【专利技术属性】
技术研发人员：林韦康，徐文瑨，高奇，蔡以恒，王凡乐，陶春霖，
申请(专利权)人：王叔和生物医药武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：