本發(fā)明涉及納米生物，更具體的涉及一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶及其制備方法和應用。

背景技術：

1、急性腎損傷(acute?kidney?injury，aki)是臨床上常見的一種危重癥疾病，具有較高的發(fā)病率和死亡率。研究發(fā)現(xiàn)腎臟部位活性氧(reactive?oxygen?species，ros)異常是誘發(fā)aki的主要因素。截止目前為止，除補水利尿和透析等支持治療之外，臨床上并無有效的預防和治療藥物。

2、隨著納米科技的不斷發(fā)展和進步，抗氧化納米酶的出現(xiàn)無疑為aki的預防和治療提供了可能性。納米酶是一類類酶催化活性的納米材料，能夠催化酶的底物，產生同天然酶類似的催化反應，并具有酶促反應動力學等特征，屬于一類新型模擬酶。與天然酶類似，納米酶可以在溫和的生理條件下高效催化酶的底物，其具有可調的催化活性、苛刻條件下的高穩(wěn)定性、組成和結構設計的靈活性以及優(yōu)異的生物相容性等優(yōu)點。

3、目前已報道的具有抗氧化活性的納米酶主要包含二氧化鈰、氧化錳、普魯士藍、碳納米顆粒和金屬有機框架(mofs)等。其中，mofs抗氧化納米酶因其高比表面積、高孔隙率、結構可調、易功能化和生物相容性好等優(yōu)點而成為治療aki的最佳選擇之一。然而，由于目前所報道m(xù)ofs抗氧化納米酶因存在尺寸過大、抗氧化活性有限、無腎臟靶向性等因素嚴重限制了mofs在aki治療領域的應用。

技術實現(xiàn)思路

1、針對以上問題，本發(fā)明提供了一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶及其制備方法和應用，通過含吡唑和羧基的有機配體、含羧酸的競爭配體和有機溶劑配合調整粒徑和缺陷，制備得到粒徑小，且含有缺陷的金屬有機框架，提高了抗氧化活性，并負載腎臟靶向分子得到缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶，實現(xiàn)腎臟的靶向作用。

2、本發(fā)明的第一個目的是提供一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，包括以下步驟：

3、將銅源、鋯源以及含吡唑和羧基的有機配體溶解于有機溶劑中，然后加入競爭配體，混合均勻后，在80℃～120℃進行溶劑熱反應，含吡唑和羧基的有機配體調控形核的速度和數(shù)量，含羧酸的競爭配體調控晶體生長速度和結晶度，有機溶劑調控晶核數(shù)量，通過含吡唑和羧基的有機配體、含羧酸的競爭配體和有機溶劑配合調整粒徑和缺陷，制備得到缺陷金屬有機框架；含吡唑和羧基的有機配體和含羧酸的競爭配體的比例為20mg～64mg:0μl～120μl；含吡唑和羧基的有機配體和有機溶劑的比例為20mg～64mg:10ml～30ml；

4、例如，含吡唑和羧基的有機配體和含羧酸的競爭配體的比例為20mg：30μl、20mg:60μl、20mg:90μl、20mg:120μl、40mg:40μl、40mg:80μl、40mg:100μl、64mg:30μl、64mg:50μl、64mg:70μl、64mg:90μl、64mg:110μl等；

5、含吡唑和羧基的有機配體和有機溶劑的比例為20mg:10ml、20mg:20ml、20mg:30ml、30mg:10ml、30mg:20ml、40mg:10ml、40mg:30ml、50mg:10ml、50mg:20ml、50mg:30ml等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

6、將缺陷金屬有機框架水溶液和腎臟靶向分子溶液混合均勻后，通過配位和靜電吸附作用，得到缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶。

7、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，含吡唑和羧基的有機配體和有機溶劑的比例為48mg:20ml。

8、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，含吡唑和羧基的有機配體和含羧酸的競爭配體的比例為48mg:30μl。

9、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，含吡唑和羧基的有機配體與銅源的質量比為1:2～6；鋯源與銅源的質量比為1:2～4。

10、例如，含吡唑和羧基的有機配體與銅源的質量比為1:2、1:3、1:4、1:5、1:6等；

11、鋯源與銅源的質量比為1:2、1:3、1:4等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

12、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，溶劑熱反應的反應時間為6h～10h，例如，溶劑熱反應的反應時間為6h、7h、8h、9h、10h等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

13、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，缺陷金屬有機框架和腎臟靶向分子的質量比為10:0.1～0.5，例如，缺陷金屬有機框架和腎臟靶向分子的質量比為10:0.1、10:0.2、10:0.3、10:0.4、10:0.5等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

14、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，配位和靜電吸附反應的反應溫度為20℃～40℃，反應時間為8h～28h。

15、例如，配位和靜電吸附反應的反應溫度為20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等，反應時間為8h、12h、16h、20h、24h、28h等；但并不僅限于所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

16、本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，銅源為硝酸銅或硝酸銅水合物；

17、鋯源為八水合氯氧化鋯或氧化鋯；

18、含吡唑和羧基的有機配體為1h-吡唑-4-甲酸、3-甲基吡唑-4-羧酸、3,5-二甲基-4-吡唑羧酸或5-苯基-1h-吡唑-4-羧酸；

19、競爭配體為三氟乙酸或乙酸；

20、腎臟靶向分子為l-絲氨酸或透明質酸。

21、本發(fā)明的第二個目的是提供上述制備方法制備得到的缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶。

22、本發(fā)明的第三個目的是提供上述缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶在制備治療ros介導的腎臟疾病藥物中的應用。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

24、(1)本發(fā)明采用溶劑熱法，通過調控含吡唑和羧基的有機配體、含羧酸的競爭配體的含量以及反應溶劑的體積，制備得到了具有小尺寸且高度缺陷的缺陷金屬有機框架，其因粒徑減小，缺陷增多而具有更大的比表面積和孔徑，進而暴露更多的催化活性位點，提高其抗氧化性能。此外，通過后改性的方法將腎臟靶向分子l-絲氨酸修飾于缺陷金屬有機框架酶表面，得到具有腎臟靶向功能的缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶，最終實現(xiàn)ros介導的腎臟疾病的有效治療。

25、(2)本發(fā)明合成工藝簡單，可操作性強，適合于高效率且大批量生產。

26、(3)本發(fā)明所制備的nmof-ls，其粒徑為20-100nm，這對于其腎臟靶向和積累是必不可少的。

27、(4)本發(fā)明所得最終產物nmof-ls可通過主動靶向腎臟實現(xiàn)順鉑所導致aki的治療作用。

技術特征：

1.一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，含吡唑和羧基的有機配體和有機溶劑的比例為48mg:20ml。

3.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，含吡唑和羧基的有機配體和含羧酸的競爭配體的比例為48mg:30μl。

4.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，含吡唑和羧基的有機配體與銅源的質量比為1:2～6；鋯源與銅源的質量比為1:2～4。

5.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，溶劑熱反應的反應時間為6h～10h。

6.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，缺陷金屬有機框架和腎臟靶向分子的質量比為10:0.1～0.5。

7.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，配位和靜電吸附反應的反應溫度為20℃～40℃，反應時間為8h～28h。

8.根據權利要求1所述的一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶的制備方法，其特征在于，銅源為硝酸銅或硝酸銅水合物；

9.一種權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到的缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶。

10.一種權利要求9所述的缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶在制備治療ros介導的腎臟疾病藥物中的應用。

技術總結
本發(fā)明公開了一種缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶及其制備方法和應用，屬于納米生物技術領域。該制備方法是將銅源、鋯源以及含吡唑和羧基的有機配體溶解于有機溶劑中，然后加入競爭配體，混合均勻后，在80℃～120℃進行溶劑熱反應，制備得到缺陷金屬有機框架；將缺陷金屬有機框架水溶液和腎臟靶向分子溶液混合均勻后，通過配位和靜電吸附作用，得到缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶。本發(fā)明通過含吡唑和羧基的有機配體、含羧酸的競爭配體和有機溶劑配合調整粒徑和缺陷，制備得到粒徑小，且含有缺陷的金屬有機框架，提高了抗氧化活性，并負載腎臟靶向分子得到缺陷金屬有機框架抗氧化納米酶，實現(xiàn)腎臟的靶向作用。

技術研發(fā)人員：郭文鋒,臺錦閣,李惠榮,馮嵐,孫馨瑜,王亭亭,劉宏寶
受保護的技術使用者：中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10