首页 > 专利 > 浙江理工大学 > 一种钇基金属-有机框架材料及其应用专利详情

一种钇基金属-有机框架材料及其应用   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-10-30
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-02-23
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-08-23
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-10-30
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202011185373.2 申请日 2020-10-30
公开/公告号 CN112280054B 公开/公告日 2022-08-23
授权日 2022-08-23 预估到期日 2040-10-30
申请年 2020年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C08G83/00A61K49/18A61K49/10A61K47/69A61K47/54 主分类号 C08G83/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江理工大学 当前专利权人 浙江理工大学
发明人 林文鑫、黄霞娟、余世桨、王岩、陈建军 第一发明人 林文鑫
地址 浙江省杭州市江干经济开发区2号大街928号 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 5
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州求是专利事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
林超
摘要
本发明公开了一种钇基金属‑有机框架材料及其应用。钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)化学式为Y4(M)2·(DMF)3.5·(H2O),化学式中,M为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪、2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪或1,3,5‑三苯甲酸吡啶。本发明制备的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)为多孔结构,其生物相容性、水稳性较好,可作为载体材料同时装载金属离子(Mn2+,Fe2+等)和药物分子(甲氨蝶呤、白消安和阿霉素等),具有磁共振成像、化学动力治疗和化学药物治疗的作用,能够在治疗的同时检测到治疗效果以及减少治疗成本,且钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)采用溶剂热法制备,该方法操作简便、安全、原料易得、条件温和。
  • 摘要附图
    一种钇基金属-有机框架材料及其应用
  • 说明书附图:图1
    一种钇基金属-有机框架材料及其应用
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-08-23 授权
2 2021-02-23 实质审查的生效 IPC(主分类): C08G 83/00 专利申请号: 202011185373.2 申请日: 2020.10.30
3 2021-01-29 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述的钇基金属‑有机框架材料Y‑MOF的化学式为:Y4(M)2·(DMF)3.5·(H2O),化学式中,M为2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪;
2+
所述的钇基金属‑有机框架材料Y‑MOF装载有金属离子或药物分子,金属离子具体为Mn 或
2+
Fe ,药物分子具体为甲氨蝶呤、白消安或阿霉素,所述装载具体为通过浸泡法将金属离子和药物分子装载进入钇基金属‑有机框架材料Y‑MOF中;
所述的钇基金属‑有机框架材料用于磁共振成像、化学动力治疗药物制备和化学治疗。

2.根据权利要求1所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述钇基金属‑有机框架材料的制备方法包括以下步骤:
(1)分别提供三价钇离子的水溶液以及含有有机配体2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪和邻氟苯甲酸的有机配体溶液;
(2)将步骤(1)中的三价钇离子的水溶液以及含有有机配体和邻氟苯甲酸的有机配体溶液混合,然后在密闭及100‑120 ℃条件下反应2‑3天,再依次经冷却、固液分离、有机溶剂洗涤和干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料Y‑MOF。

3.根据权利要求2所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述的三价钇离子采用硝酸钇或氯化钇,三价钇离子的摩尔浓度为0.04‑0.05 mol/L。

4.根据权利要求2所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述的有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺或N,N‑二乙基甲酰胺中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述步骤(2)中,三价钇离子和有机配体的质量比为1‑3:1‑2。

6.根据权利要求2所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述的有机配体溶液中,有机配体和邻氟苯甲酸的摩尔浓度分别为0.004‑0.006 mol/L、0.200‑0.210 mol/L。

7.根据权利要求2所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述步骤(2)中,混合采用超声混合。

8.根据权利要求7所述的钇基金属‑有机框架材料的应用,其特征在于:所述超声混合中,超声的频率是20‑30 KHz,超声的时间是5‑10 min。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多孔金属有机框架材料,具体涉及一种钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)及其应用。

背景技术

[0002] 随着医学技术的发展,癌症的治疗水平得到了很大程度的进步,常见的临床癌症治疗方法主要有化疗、手术和放疗等,但具有治疗时间长、治疗费用昂贵、治疗效果不彻底等缺点。热疗、光动力治疗和化学动力治疗等是近几年兴起的几种治疗癌症的方法,化学动力治疗由于其条件简单、效果良好且具有靶向性而备受关注。化学动力治疗是在肿瘤细胞2+ 2+ 2+ 2+
内在Fe ,Mn ,Ti ,Cu 等离子的作用下,催化H2O2生成强氧化性羟基(·OH)从而诱导肿瘤细胞凋亡的一种新型肿瘤治疗技术。另外,在临床上诊断与治疗的相对独立、脱节往往错失最佳治疗时机,无法在治疗过程中对病变组织精准定位和实时监测而影响临床上对治疗手段有效的评估。若基于一种载体材料,将先进的医学影像技术和化学动力治疗手段相结合,则可达到诊疗一体并提高治疗效果。
[0003] 金属‑有机框架材料(MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位方式自组装而成的多孔晶体材料,由于其具有高孔隙率、大的比表面积、材料尺寸可调节性、材料组成成分的多样性、热稳定性和化学稳定性、可功能化修饰以及合成条件温和等优势,成为了人们广泛关注和研究的一种新型多孔材料。本发明所述的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)2+ 2+
可作为载体材料,同时装载金属离子(Mn ,Fe 等)和药物分子(甲氨蝶呤、白消安、阿霉素等),使其在磁共振成像、化学动力治疗和化学药物治疗等方面提供可能。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种制备的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)的方法,该金2+ 2+
属‑有机框架材料生物相容性较好,可作为载体材料,同时装载金属离子 (Mn ,Fe 等)和药物分子(甲氨蝶呤、白消安、阿霉素等),能基于该体系达到磁共振成像、化学动力治疗和化学药物治疗的目的,使得患者不错过最佳治疗时机、降低治疗成本,也能够在治疗的同时检测到治疗效果。
[0005] 为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
[0006] 一、一种钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)
[0007] 所述的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)的化学式为:Y4(M)2·(DMF)3.5·(H2O),化学式中,M为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪、2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪或 1,3,5‑三苯甲酸吡啶。
[0008] 二、一种钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)的制备方法,方法包括以下步骤:
[0009] (1)分别提供三价钇离子的水溶液以及含有有机配体L和邻氟苯甲酸的有机配体溶液。
[0010] (2)将步骤(1)中的三价钇离子的水溶液以及含有有机配体L和邻氟苯甲酸的有机配体溶液混合,然后在密闭及100‑120℃条件下反应2‑3天,再依次经冷却、固液分离、有机溶剂洗涤和干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料 (Y‑MOF)。
[0011] 所述的三价钇离子采用硝酸钇或氯化钇,三价钇离子的摩尔浓度为 0.04‑0.05mol/L。
[0012] 所述的有机配体L为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪(H3TATB)、2,4,6‑三(4‑ 吡啶)1,3,5‑三嗪或1,3,5‑三苯甲酸吡啶。
[0013] 所述的有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺或N,N‑二乙基甲酰胺中的一种或多种。
[0014] 所述步骤(2)中,三价钇离子和有机配体L的质量比为1‑3:1‑2。
[0015] 所述的有机配体溶液中,有机配体L和邻氟苯甲酸的摩尔浓度分别为 0.004‑0.006mol/L、0.200‑0.210mol/L。
[0016] 所述步骤(2)中,混合采用超声混合。
[0017] 所述超声混合中,超声的频率是20‑30KHz,超声的时间是5‑10min。
[0018] 所述的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)在磁共振成像、化学动力治疗药物制备和化学治疗药物制备的应用。
[0019] 本发明的有益效果:
[0020] (1)本发明提供的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)为多孔结构,其生物相容性、水2+ 2+
稳性较好,可作为载体材料同时装载金属离子(Mn ,Fe 等)和药物分子(甲氨蝶呤、白消安和阿霉素等),具有磁共振成像、化学动力治疗和化学药物治疗的作用,能够在治疗的同时检测到治疗效果以及减少治疗成本。
[0021] (2)本发明提供的钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)采用溶剂热法制备,该方法操作简便、安全、原料易得、条件温和。

实施方案

[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0024] 第一方面,本发明提供一种钇基金属‑有机框架材料,钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)的化学式为:Y4(M)2·(DMF)3.5·(H2O),化学式中,M为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪、2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪或1,3,5‑三苯甲酸吡啶。
[0025] 具体地,当M为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪时,该钇基金属‑有机框架材料的化学式为Y4(C24N3H12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O);当M为2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑ 三嗪,该钇基金属‑有机框架材料的化学式为Y4(C18N6H9)2·(DMF)3.5·(H2O);当M 为1,3,5‑三苯甲酸吡啶时,该钇基金属‑有机框架材料的化学式为 Y4(C26NH12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0026] 第二方面,本发明提供一种钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF)的制备方法,包括以下步骤:
[0027] (1)分别提供三价钇离子的水溶液以及含有有机配体L和邻氟苯甲酸的有机配体溶液;
[0028] (2)将步骤(1)中的三价钇离子的水溶液以及含有有机配体L和邻氟苯甲酸的有机配体溶液混合,然后在密闭及100‑120℃条件下反应2‑3天,再依次经冷却、固液分离、有机溶剂洗涤和干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料 (Y‑MOF)。
[0029] 其中,所述有机配体L为2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪、2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪或1,3,5‑三苯甲酸吡啶。
[0030] 本发明的具体实施例如下:
[0031] 实施例1:
[0032] (1)将22mg的硝酸钇Y(NO3)3溶解于1.8mL的水溶液中,配成摩尔比为0.044mol/L的Y(NO3)3水溶液;将24mg的2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪和346.2mg的邻氟苯甲酸溶解于12mL的N,N‑二甲基甲酰胺中,配成2,4,6‑三 (4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪摩尔浓度为0.0042mol/L、邻氟苯甲酸摩尔浓度为0.201 mol/L的有机配体溶液。
[0033] (2)将上述1.8mL的Y(NO3)3水溶液和12mL的有机配体溶液置于反应釜中,在超声频率为25KHz下超声8min,然后在105℃下放置48h后冷却到常温,再经过滤,并用N,N‑二甲基甲酰胺对过滤后得到的固体颗粒进行洗涤后进行干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF),其化学式为: Y4(C24N3H12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0034] 实施例2:
[0035] (1)将19.8mg的硝酸钇Y(NO3)3溶解于1.8mL的水溶液中,配成摩尔比为0.040mol/L的Y(NO3)3水溶液;将21mg的2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪和334.8 mg的邻氟苯甲酸溶解于12mL的N,N‑二甲基乙酰胺中,配成2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪摩尔浓度为0.004mol/L、邻氟苯甲酸摩尔浓度为0.200mol/L的有机配体溶液。
[0036] (2)将上述1.8mL的Y(NO3)3水溶液和12mL的有机配体溶液置于反应釜中,在超声频率为30KHz下超声7min,然后在110℃下放置48h后冷却到常温,再经过滤,并用N,N‑二甲基乙酰胺对过滤后得到的固体颗粒进行洗涤后进行干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF),其化学式为: Y4(C18N6H9)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0037] 实施例3:
[0038] (1)将27.5mg的氯化钇YCl3溶解于2.0mL的水溶液中,配成摩尔比为 0.050mol/L的YCl3水溶液;将25.8mg的2,4,6‑三(4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪和337.45mg的邻氟苯甲酸溶解于11.8mL的N,N‑二乙基甲酰胺中,配成2,4,6‑三 (4‑羧基苯基)‑1,3,5‑三嗪摩尔浓度为0.005mol/L、邻氟苯甲酸摩尔浓度为0.205 mol/L的有机配体溶液。
[0039] (2)将上述2.0mL的YCl3水溶液和11.8mL的有机配体溶液置于反应釜中,在超声频率为20KHz下超声10min,然后在105℃下放置60h后冷却到常温,再经过滤,并用N,N‑二乙基甲酰胺对过滤后得到的固体颗粒进行洗涤后进行干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF),其化学式为: Y4(C24N3H12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0040] 实施例4:
[0041] (1)将25.8mg的硝酸钇Y(NO3)3溶解于2.0mL的水溶液中,配成摩尔比为0.047mol/L的Y(NO3)3水溶液;将25.2mg的1,3,5‑三苯甲酸吡啶和346.52 mg的邻氟苯甲酸溶解于11.8mL的N,N‑二甲基甲酰胺中,配成1,3,5‑三苯甲酸吡啶摩尔浓度为0.0048mol/L、邻氟苯甲酸摩尔浓度为0.207mol/L的有机配体溶液。
[0042] (2)将上述2.0mL的Y(NO3)3水溶液和11.8mL的有机配体溶液置于反应釜中,在超声频率为25KHz下超声8min,然后在110℃下放置60h后冷却到室温,再经过滤,并用N,N‑二甲基甲酰胺对过滤后得到的固体颗粒进行洗涤后进行干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF),其化学式为: Y4(C26NH12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0043] 实施例5:
[0044] (1)将23.3mg的YCl3溶解于1.8mL的水溶液中,配成摩尔比为0.047 mol/L的YCl3水溶液;将25.2mg的2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪和336.5mg的邻氟苯甲酸溶解于12mL的N,N‑二甲基乙酰胺中,配成2,4,6‑三(4‑吡啶)1,3,5‑三嗪摩尔浓度为0.0048mol/L、邻氟苯甲酸摩尔浓度为0.201mol/L的有机配体溶液。
[0045] (2)将上述1.8mL的YCl3水溶液和12mL的有机配体溶液置于反应釜中,在超声频率为25KHz下超声6min,然后在105℃下放置60h后冷却到室温,再经过滤,并用N,N‑二甲基乙酰胺对过滤后得到的固体颗粒进行洗涤后进行干燥,最后得到钇基金属‑有机框架材料(Y‑MOF),其化学式为: Y4(C18N6H9)2·(DMF)3.5·(H2O)。
[0046] 测试例
[0047] 通过简单的浸泡法将金属离子(Mn2+,Fe2+等)装载进入实例3得到的  Y4(C24N3H12O10.5)2·(DMF)3.5·(H2O),再将材料放入配置好的MB溶液置于37℃水浴箱中,在不同的时间点取出溶液测试其紫外吸收峰的高度,通过材料对MB溶液的降解情况来测定材料.在不同的时间点产生的 OH的速率,从而检测其对肿瘤细胞存活率的抑制效果。
[0048] 图1是装载金属离子后ZJU‑16的紫外吸收光谱,从图中可以看出,装载金属离子后的材料对MB的降解有明显的促进作用,在5min的时候紫外吸收峰就急剧下降,并且在60min.时MB溶液已经完全降解。也就是说,材料能够促进 H2O2产生OH从而达到杀死癌细胞的作用。
[0049] 而且,金属有机框架材料具有大的孔道、高的比表面积、良好的生物相容性以及尺2+ 2+
寸结构可调性等优势,使得其可以用于药物装载达到化学药物治疗的效果。同时,Mn ,Fe和具有磁性作用,该金属有机框架材料装载金属离子后可用于磁共振成像。能够基于该体系达到磁共振成像、化学动力治疗和药物治疗的目的,使得患者不错过最佳治疗时机、降低治疗成本,也能够在治疗的同时检测到治疗效果。
[0050] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整,本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限,在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

附图说明

[0022] 图1是装载金属离子后ZJU‑16的紫外吸收光谱。
专利联系人(活跃度排行)
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号