[发明专利]一种MOF-二氧化锰微球及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种MOF‑二氧化锰微球，所述MOF‑二氧化锰微球具有核壳结构，其内部为MOF纳米粒子，MOF纳米粒子外部包覆有二氧化锰壳层，其中，MOF纳米粒子为四(4‑羧基苯基)卟啉络合金属元素原子形成的不溶于水的晶体，本发明通过选用MOF纳米粒子作为微球的内核，二氧化锰做为壳层，得到的微球粒径合适，能够利用肿瘤血管的EPR效应特异性的识别肿瘤组织并滞留在肿瘤组织中，通过二氧化锰分解双氧水维持富氧环境，提高光动力治疗的疗效，降低肿瘤细胞活性，在光线的照射下激发生成单线态氧，进而杀灭肿瘤细胞，本发明还提出了一种新的用于制备MOF‑二氧化锰微球的制备方法，该方法简单易行，仅需混合搅拌即可反应得到MOF‑二氧化锰微球，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种MOF-二氧化锰微球及其制备方法和用途。

背景技术

金属-有机骨架(MOF)材料是近十年来在有机化学界有着迅速发展的一种材料，MOF材料一般为以金属离子为连接点，以有机配体为支撑骨架构成的具有三维孔状的结构，是一种新型的多孔材料，具有较高的孔隙率、较低的密度、较大的比表面积且拓扑结构可调等众多优点，在催化化学、化学储能、物质分离等领域有着重要的应用，然而，将MOF材料以纳米粒子的形式制备，并开发相应的功能仍然是相关领域的研究热点。

常用的制备MOF纳米粒子的方法是通过将金属离子、卟啉衍生物混合，利用金属离子成核后的自组装效应得到MOF纳米粒子，制备得到的MOF纳米粒子通常能够在可见光或紫外光的作用下产生荧光，因此，MOF纳米粒子具有很大用于细胞成像、荧光标记、光动力治疗等应用的潜力，例如，以MOF纳米粒子在光动力治疗(PDT)领域的应用为例，由于肿瘤血管通常具有高渗透和高滞留特性(即EPR效应)，MOF纳米粒子可以利用肿瘤血管的EPR效应，透过血管壁并滞留在肿瘤组织中，在光照下激发生成单线态氧，进而杀灭肿瘤细胞，然而，由于MOF纳米粒子功能比较单一，与其他具有类似应用的功能材料相比，在稳定性和特异性识别能力等方面具有很大差距，因此MOF纳米粒子需要通过经过修饰或者与其他具有协同作用的粒子或化合物配合使用，例如，通过在其表面包覆壳层，形成核壳结构等，使得其粒径满足EPR效应所需的粒径，提高其稳定性和特异性识别能力。

二氧化锰纳米层作为一种生物兼容性很好的材料引起了大量的关注，纳米级别的二氧化锰结构能够在质子与双氧水存在的条件下能产生氧气，由于肿瘤细胞在快速增殖期其新陈代谢水平明显增强，导致肿瘤微环境中严重缺氧，低氧的微环境也进一步促进了肿瘤细胞的侵袭、转移能力，而且，特殊的低氧微环境亦大大削弱了化疗、放疗以及光动力治疗的效果，通过将MOF纳米粒子与二氧化锰相结合，进行PDT疗法，理论上能够通过在肿瘤微环境中产生氧气，利用MOF纳米粒子在光照下激发产生单线态氧，改善肿瘤组织的乏氧环境，同时杀灭肿瘤细胞。

现有技术中很少有将MOF纳米粒子与纳米二氧化锰相结合用于肿瘤治疗等应用的报道，本领域的技术人员需要进一步研究如何将MOF纳米粒子与纳米二氧化锰材料进行结合，研究结合的效果，探讨其应用价值，尤其是用于PDT疗法进行肿瘤治疗的可行性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种MOF-二氧化锰微球，所述MOF-二氧化锰微球具有核壳结构，内部为MOF纳米粒子，MOF纳米粒子外部包覆有二氧化锰壳层。

所述MOF纳米粒子为四(4-羧基苯基)卟啉络合金属元素原子形成的不溶于水的晶体，其中的金属元素原子根据本领域技术人员所公知的选自能够与四(4-羧基苯基)卟啉络合，产生不溶于水的晶体的金属元素原子。

所述二氧化锰壳层能够催化双氧水分解产生氧气。

优选地，所述MOF-二氧化锰微球的粒径为80～230nm，例如82nm、90nm、110nm、130nm、150nm、160nm、180nm、200nm、220nm、228nm等，位于能够满足使肿瘤组织产生EPR效应所需要的粒径范围内。