金属有机骨架作为化学传感器以及多西他赛药物载体的研究

发布时间：2018-08-31 12:19

【摘要】：金属有机骨架（Metal Organic Frameworks，MOFs）是一类具有独特结构的多孔杂化材料，是由有机配体与金属离子或金属簇通过配位作用自组装而成的具有永久孔道性的开放式结晶骨架，通常也被称为配位聚合物（PCPs）。MOFs制备方法简单，具有较高的比表面积（可超过6×103m2/g），超高的孔隙率（可达到自由体积的90%），在气体吸附和分离、生物医学、催化、化学检测等方面显示出了巨大的潜在应用价值。 本文采用了两个以芘为中心的四羧酸配体和一个含NH2的二羧酸配体，利用溶剂热反应和微波反应，合成了几个微孔的金属有机骨架材料，并通过X射线单晶衍射、热重分析、气体和蒸汽吸附等方法对这些化合物的结构和性能进行了研究，以及通过结构修饰对其作为药物载体进行了研究。 首先，以1,3,6,8-四(苯甲酸)芘（H4TBAPy）、4,4′-联吡啶有机配体和硝酸锌原料，合成了一个具有微孔荧光3D-MOF，Zn2(TBAPy)bpy（MOF1），该化合物具有三重互穿结构，具有较高的热稳定性和化学稳定性，在250℃及多种有机溶液存在的条件下都可保持结构的完整性。此外，MOF1对硝基苯具有荧光淬灭现象，荧光淬灭高达89.3%。试验结果表明，MOF1在分子识别方面具有潜在的应用。 在H4TBAPy基础之上，我们合成了1,3,6,8-四(4'-羧基[1,1'-联苯]-4-基-)芘（H4TDBAPy），，利用其和金属锆合成了荧光Zr6O4(OH)4(TDBAPy)3（MOF2）。该材料具有超高的热稳定性，可以稳定至（可承受的最高温度为）500°C；其比表面积高达3540.5cm2/g。此外，MOF2能快速高效的吸附苯和甲苯，其中对苯的吸附量高达17.5mmol/g，该值是常规吸附剂的几倍之多。最后，我们对MOF2的荧光性质进行了研究，发现其对硝基苯有荧光淬灭现象；当硝基苯浓度仅为0.1%时，就具有很高的灵敏度，其荧光淬灭高达68%。这表明MOF2在吸附苯和甲苯、特异性识别硝基苯等方面均有潜在的应用价值。 除合成两种新型荧光MOFs外，对已知结构的MIL-101(Fe)的合成方法进行了探索，利用微波法合成了纳米级MOF（平均粒径为297.7nm）。使用叶酸对其进行结构修饰，合成了FA-MIL-101-(Fe)，将其用于负载抗癌药物多西他赛。实验结果显示，FA-MIL-101-(Fe)多西他赛的包封率为42.3%，在体外释药实验中，72h多西他赛的累积释放量为64.15%。实验结果表明纳米级MIL-101(Fe)在缓释药物载体方面具有潜在应用价值。
[Abstract]:Organometallic skeleton (Metal Organic Frameworks,MOFs) is a kind of porous hybrid material with unique structure. It is an open crystalline skeleton with permanent pore property, which is self-assembled by coordination between organic ligands and metal ions or metal clusters. Also known as the coordination polymer (PCPs). MOFs, the preparation method is simple, with high specific surface area (up to 6 脳 103m2/g), high porosity (up to 90% of the free volume), in gas adsorption and separation, biomedical, catalytic, Chemical detection has shown great potential application value. In this paper, two pyrene tetracarboxylic acid ligands and a dicarboxylic acid ligand containing NH2 were synthesized by solvothermal reaction and microwave reaction. The microporous organometallic framework materials were synthesized by X-ray single crystal diffraction and thermogravimetric analysis. The structure and properties of these compounds were studied by gas and vapor adsorption methods. First of all, a microporous fluorescent 3D-MOF Zn _ 2 (TBAPy) bpy (MOF1 was synthesized from organic ligands and zinc nitrate from 1 ~ (3) C _ (3) O _ (6) O _ (6) O _ (4) O _ (3) pyrene) pyrene (H4TBAPy), which has high thermal and chemical stability, and has a triple interpenetrating structure, and has high thermal and chemical stability. The structural integrity can be maintained at 250 鈩

本文编号：2214967