[发明专利]一种双金属-有机框架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米生物医学材料领域，涉及一种双金属‑有机框架材料及其制备方法和应用。一种双金属‑有机框架材料，该材料为X金属离子掺杂Y金属‑有机框架材料，为纳米片状结构，粒径长宽20‑1000nm，厚度为1‑10nm，X金属、Y金属均包括碱土金属、主族金属、过渡元素金属中的一种或多种，X金属与Y金属为不同种金属。本发明由掺杂前的球状或立体结构金属‑有机框架材料转变为纳米片状结构，增大比表面积与表面活性，掺杂的金属离子能够通过电子得失促进活性氧自由基生成，具有较高的微波激发活性氧自由基生成能力，可增强肿瘤的微波消融效果，并提高医学成像信号。且该材料在其表面进行肿瘤靶向分子修饰、药物负载后可提高肿瘤微波治疗效果。

技术领域

本发明属于纳米生物医学材料领域，涉及一种金属有机框架材料，具体涉及一种双金属-有机框架材料及其制备方法和应用。

背景技术

微波介入治疗是临床常用的肿瘤治疗方法之一，其主要原理是通过穿刺至病灶部位的微波针释放的微波磁场使周围的极性分子发生高速旋转运动产热，从而使癌组织发生凝固性坏死，达到肿瘤治疗目的。微波消融具有微创、安全、治疗时间短等优势被广泛用于不适合手术或发生转移复发的肝癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌等实体肿瘤的治疗。但由于功率大、温度高及对受成像仪器对肿瘤边界精准确认的限制，微波治疗也有其副作用，如高温在病灶及其周围无限制传导容易误伤病灶周围的正常组织，或肿瘤组织消融不彻底、有残留，造成治疗效果不稳定、不确定。因此，需要对微波治疗进行增敏，即降低输出功率的同时提高消融效果。

目前，微波增敏剂还处于临床前研究阶段，常用的增敏剂包括离子液体、金属-有机框架材料、液态金属以及光催化材料二氧化钛（TiO₂）等。微波增敏原理主要有两种，离子液体、金属-有机框架材料是通过将电磁场中极性分子产生的动能转化为热能，使肿瘤组织温度迅速升高；而金属-有机框架材料的多孔结构能够提高限制在其微孔中的离子碰撞效率，进而提高电磁波热转化效率，即微波热增敏。液态金属以及二氧化钛则是在微波辐射产生等离子体发射的紫外光激发下，产生光生电子和电子空穴，进一步诱导产生活性氧自由基，在肿瘤细胞内发生氧化反应，诱导细胞凋亡或坏死，即微波动力增敏。

现有微波消融增敏剂主要通过提高电磁波热转化效率或微波激发活性氧自由基实现肿瘤的消融增敏，其增敏模式较为单一，增敏效果仍有待提高。设计构建同时增强微波热转换与活性氧自由基生成的新型增敏剂材料，将有助于提高微波消融治疗肿瘤的效果。

发明内容

本发明的发明目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种表面活性大、可同时提高微波热转换与活性氧自由基生成效果、并具有医学影像对比剂功能的双金属-有机框架材料。

为实现上述发明目的，本发明通过如下方案实现：一种双金属-有机框架材料，所述的材料为X金属离子掺杂Y金属-有机框架材料，为纳米片状结构，粒径长宽20-1000nm，厚度为1-10nm。

在上述双金属-有机框架材料中，X金属、Y金属均包括碱土金属、主族金属、过渡元素金属中的一种或多种，X金属与Y金属为不同种金属。

作为优选，碱土金属包括Mg、Ca中的一种或两种。

作为优选，主族金属包括Al、In中的一种或两种。

作为优选，过渡元素金属包括Zn、Cu、Co、Fe、Cr、Mn、Ti、Zr、Cd、Ni、Mo、Sc、Hf、V、Zr中的一种或多种。

进一步优选，X金属、Y金属均为Mn、Ti、Cu、Co、Zr、Al中的一种或多种，X金属与Y金属为不同种金属。

本发明的另一个目的在于提供上述双金属-有机框架材料的制备方法，所述的方法包括：将配体分子、核心金属化合物、金属掺杂盐溶于碱性醇类溶液中，超声助溶、搅拌、反应，得双金属-有机框架材料。

作为优选，反应在高温反应釜中进行，温度为50-250℃，反应1-48h。