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金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)是由无机金属中心与有机配体构筑的一类有机-无机复合材料,兼具无机和有机化合物的特点于一身,是一种在配位化学领域.飞速发展的新材料。MOFs以其多孔性著名,目前已被广泛应用于多个领域,如非线性光学、气体吸附、催化和化学传感等。近年来,大量研究证明金属有机框架是一种很有潜力的药物载体,因为它们具有诸多优点,如载药量大,细胞毒性低,易修饰等等。尽管如此,单一的MOFs材料作为药物载体仍存在着其局限性,如生物相容性较低、无法进行靶向释放、可控释放性能不理想等等。为了最大限度的发挥其优势,我们设计合成了多种基于金属有机框架的复合材料。通过将MOFs材料与其它材料相结合,弥补MOFs的局限性,并赋予其多种功能。对复合材料进行了XRD、IR、SEM、TEM等表征,证明了其结构,并以布洛芬和盐酸阿霉素为药物分子模型,研究了复合材料对不同药物分子的负载能力以及在不同pH条件下的释放性能。本论文的具体工作从以下几个方面展开:第一章中,首先综述了金属有机框架材料的研究背景,包括金属有机框架材料的定义,结构特点和合成方法,以及其在发光,离子交换,催化和气体选择性吸附等方面的最新研究进展。然后详细介绍了MOFs材料在生物医药领域中的应用进展,分析了目前在应用中存在的问题,重点介绍了一些学者为弥补MOFs在载药应用中的问题所做的一些创造性的工作。最后,提出了本论文的目的和意义,以及本论文中基于MOF的复合材料的设计合成思路以及预期达到的目的。在第二章中,以铜离子为中心,以均苯三甲酸和间苯二甲酸为配体,通过调整两种配体的比例,采用溶剂热法合成了四种不同的混合配体金属有机框架(MOFs)。通过XRD,FT-IR,SEM和TEM等表征方法证实了其形貌结构。结果显示四种MOFs有着完全不同的结构特征,证明可以通过调节配体的比例调控混配体MOFs的结构。分别以布洛芬和盐酸阿霉素作为药物模型比较了四种MOFs的载药能力。结果证明在合成的四种MOFs材料中,混合配体MOFs(MOFs-2)具有最高的载药量,对布洛芬(IBU)的载药量为70 mg/g,对盐酸阿霉素(DOX)的载药量为95 mg/g。为了研究混配体MOFs-2对两种药物分子模型的释药性能,我们分别对负载了布洛芬和盐酸阿霉素的MOFs-2进行了模拟体外释放实验,其结果表明IBU释放更稳定持久,有很好的缓释效果;DOX在pH 3.8的缓冲溶液中释放更为迅速且释放完全,而在pH 7.4的条件下几乎不释放,有很好的pH控释效果。实验结果表明,金属铜离子与均苯三甲酸、间苯二甲酸构筑的混合配体MOFs-2对布洛芬和盐酸阿霉素均有较高的载药量,并且能同时满足其不同的释药需求,是个十分理想的药物载体材料。在第三章中,合成了基于MOFs的磁性复合材料。首先通过共沉淀的方法合成γ-Fe2O3,再通过溶剂热的方法将γ-Fe2O3与La-MOF杂化,最后在杂化材料的表面包覆介孔SiO2形成一种新型核-壳结构的复合材料γ-Fe2O3/MOFs@SiO2。对所有合成的材料进行了XRD,IR,SEM和TEM的表征,证实了其结构。通过外加磁场证实了其具有较强的磁性。通过荧光光谱检测,验证了La-MOFs具有较强的荧光性能。以布洛芬和盐酸阿霉素为药物分子模型,研究了γ-Fe2O3/MOFs@SiO2纳米核壳微球对布洛芬(IBU)及盐酸阿霉素(DOX)的载药性能和体外释药能力。实验结果表明,该复合材料对两种药物分子都具有较大的载药量,分别达到70 mg/g以及80 mg/g。对于IBU的释放,在pH=7.4缓冲液中,IBU释放速率稳定持久,直到6天后才释放完全,具有良好的缓释效果。对于DOX的释放,在pH 7.4缓冲液中,DOX只能部分释放(30%),而在pH 3.8缓冲溶液中,DOX能完全释放,且释放速率快速均一,在12小时内,其释放量就已达到50%。该纳米粒子可以同时负载不同的药物模型,并同时满足不同药物模型不同释放需求。并可以通过磁靶向进行给药,其荧光强度也有望对药物给药进行监控。在第四章的研究工作中,设计合成了一种新型的诊疗一体化的纳米载药系统(MOFs/CDs@OCMC)。该复合材料中,MOFs为MIL-100(Fe),作为载药系统的中心,其本身拥有着较强的载药能力,其框架结构中丰富的Fe3+又可以用于核磁共振成像;其中掺杂的碳量子点(CDs)使得复合材料具有荧光性能,可以用于荧光成像;外表面包覆的羧甲基壳聚糖(OCMC)可以大大增强复合材料的生物相容性并赋予其pH响应的性能。通过XRD、IR、SEM和TEM等一系列表征研究了其结构特征。考察了MOFs/CDs@OCMC的磁共振成像(MRI)和荧光成像(FOI)性能。将得到的纳米粒子用于MRI和FOI造影剂,都取得了良好的成像效果,证明该材料具备MRI/FOI双模成像性能,能够提高诊断的灵敏度。以盐酸阿霉素(DOX)为药物模型研究了该复合材料对抗癌药物分子的负载和释放能力,实验结果表明上述纳米粒子不仅对盐酸阿霉素具有较高的负载量,而且在pH 3.8缓冲溶液中,盐酸阿霉素能快速释放完全,在pH 7.4条件下几乎不释放,可以达到pH控制释放药物分子的目的。该纳米复合粒子不仅满足了抗癌药物载体高载药量、低毒性的要求,并且能够进行MRI/FOI双模成像和pH可控释放,可以达到诊疗一体的目的,因此是个很有潜力的新型药物载体。