[发明专利]纳米球形共价有机框架及其粒径可控的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种纳米球形共价有机框架，所述纳米球形共价有机框架为D‑天冬氨酸‑纳米球形共价有机框架，具体制备方法为，1）以1,3,5‑三（4‑氨基苯基）和对苯二甲醛为反应原料，D‑天冬氨酸为催化剂，乙腈为反应溶剂，室温下反应8~20s，析出黄色无定形固体；2）对得到的黄色无定形固体进行洗涤和干燥，即得。该制备方法控制粒径大小的方法为，改变催化剂D‑天冬氨酸的分批加料次数、调整初始加入D‑天冬氨酸的浓度大小、二次成型。该纳米球形共价有机框架能够制备成治疗有关神经退行性疾病的药物应用。本发明提出了利用asp辅助合成的策略，在同一实验过程内实现COF NPs的尺寸控制和表面功能化，能够将COF球的表面性质和粒径通过较为简单的方法制备展现出来。

技术领域

本发明涉及生物科学医药技术领域，具体是指一种纳米球形共价有机框架及其粒径可控的制备方法与应用。

背景技术

纳米球形共价有机框架(COFs)因其均匀的球形形态、多尺度的粒径和介孔微环境而备受关注，使其成为从能源到生物医学等众多领域的极好的应用候选材料。然而，它们的最佳合成和化学修饰通常涉及一个冗长的多步骤序列，控制颗粒大小和表面性质等单独步骤。目前均匀COF球的合成，一般基于种子生长方法和反应条件的经验筛选，乙酸（HAc）被证明可以调节生长速率，提供形成的COF球的尺寸控制条件。然而，将最佳粒径控制在100 nm以下，同时实现水分散性和特定表面功能的方法仍不发达，这妨碍了许多生物医学应用，如蛋白质聚集抑制和药物传递。同时，典型的COF NPs合成过程涉及到繁琐的多步骤序列，需要分步骤控制粒径和表面性质，同一步骤很难让这两个方面统一。鉴于此序列的多步骤性质，开发一种简单的策略来同时控制COF NPs的尺寸和表面功能化是迫切需要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新的纳米球形共价有机框架。

本发明的另一个目的在于提供上述纳米球形共价有机框架的具体制备方法。

本发明还有一个目的在于，基于上述纳米球形共价有机框架的具体制备方法，提供能够控制纳米球形共价有机框架制备过程中，粒径大小可控的方法。

本发明的最后一个目的在于，提供上述纳米球形共价有机框架的具体应用

为了实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：一种纳米球形共价有机框架，其具体结构式如下：

。

本技术方案原理为，由亚胺交换策略启发，由于亚胺键形成和离解的可逆性，单芳胺作为成核抑制剂和竞争性调节剂与多功能胺基构建单元一起发挥作用。我们提出通过天冬氨酸辅助合成方法同时实现纳米球形共价有机框架的尺寸控制和表面功能化。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述纳米球形共价有机框架与水接触角不大于5°。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述纳米球形共价有机框架与水接触角为0°。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述纳米球形共价有机框架的粒径大小70~480nm。

本发明还提供了上述纳米球形共价有机框架的制备方法，包括以下步骤：

（1）以1,3,5-三(4-氨基苯基)和对苯二甲醛为反应原料，D-天冬氨酸为催化剂，乙腈为反应溶剂，室温下反应8~20s，析出黄色无定形固体；

（2）对得到的黄色无定形固体进行洗涤和干燥，即得D-天冬氨酸-纳米球形共价有机框架。

具体合成路线如下：