[发明专利]一种金属有机框架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种金属有机框架材料及其制备方法和应用，所述金属有机框架材料包括由中心金属离子和有机配体自组装而成的纳米颗粒；所述中心金属离子包括Zr⁴⁺和Ti⁴⁺，所述有机配体包括卟啉和/或金属卟啉。所述金属有机框架材料的制备方法包括如下步骤：(a)将PCN‑224纳米颗粒、TiCp₂Cl₂和溶剂混合，反应后得到所述金属有机框架材料。本发明提供的金属框架有机材料中掺杂有钛离子，与锆离子形成双金属离子团簇，能够促进生成大量活性氧从而增强抗菌活性，可以快速有效的杀死细菌，且在激发态下不容易发生聚集或自猝灭，并且以通过其多孔结构促进生物活性氧的方便扩散，细胞毒性小。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种金属有机框架材料及其制备方法和应用。

背景技术

抗生素的持续使用不可避免地加速了细菌产生耐药性的进程，使得细菌感染面临更加严重的处境，对医疗卫生和经济发展构成严峻挑战。抗生素一般靶向作用于细菌必需的存活过程来发挥效果。然而，细菌具有通过突变和DNA转移快速进化的内在能力，以克服这些抗菌药物带来的威胁。基于小分子的常规抗生素由于其自身的限制不能通过预防或消除病原微生物的生长来得到满意的效果，探索新型的抗菌药物以及治疗策略治疗多药耐药性细菌迫在眉睫。目前研制出的一类非常规的纳米抗菌材料，包括纳米银，二氧化钛，氧化铜等。基于这些纳米材料的抗菌药物已证明其对浮游细菌和生物膜感染的功效。然而，由于以下一个或多个原因，它们中的许多在临床中的使用受到限制：高毒性，高溶血率，合成或生产的复杂过程以及不能杀死多药耐药性(MDR)细菌。

光动力疗法通常需要外部光源提供能量并结合无毒光敏剂，可以将环境中三线态氧转化为包括单线态氧在内的具有杀伤性的生物活性氧(ROS)。光动力治疗(PDT)策略由于其具有相对较小的诱导耐药性的可能性以及优异的生物安全性，已逐渐应用于细菌和MDR细菌感染治疗。然而应用光动力治疗原理杀菌的抗菌材料，其光敏剂分子在激发态下很容易聚集或自猝灭。

CN1695743A公开了一种医用纳米抗菌敷料的制备方法。复合纳米材料的抗菌医用敷料采有多层结构的形式组合而成，该敷料由功能层和一层支撑层所组成，其功能部分分为三层；第一层：与皮肤接触的纱布层，通过自组装技术与纳米抗菌材料(如含Ag⁺的SiO₂纳米粒子、表面包覆银纳米薄层的ZnO纳米粒子)进行复合；第二层：用TiO₂或SiO₂纳米粉体进行超亲水处理(热浸渍技术结合紫外光照)的纱布层；第三层：具有可通透水气的多孔结构的聚氨基甲酸乙酯薄层，上表面用TiO₂或SiO₂纳米粉体进行超疏水处理。该发明的优点是广谱、长效、安全、超强杀菌、无污染、方便、可促进伤口愈合、不会产生细菌的耐药性；可有效吸收伤口部位多余水分，防止外部水分浸润，但不影响水气向外通透；可防止外部细菌的侵入。但是该发明所用的抗菌材料具有高毒性，高溶血率，对于MDR细菌的杀菌效果较差。

CN105524260B公开了一种原位聚合法制备基于氧化铜/氧化亚铜的抗菌材料的方法，包括：第一步：将氧化铜、氧化亚铜和二异氰酸酯加入到有机溶剂中，一定温度下反应1～3h，经过滤、干燥后，获得氧化铜/氧化亚铜复合抗菌粉体；第二步：将上述的氧化铜/氧化亚铜复合抗菌粉体、反应单体、稳定剂和催化剂按比例加入到聚合反应器中通过原位聚合制备基于氧化铜/氧化亚铜的抗菌树脂。该方法操作简单、高效，成本低，效用持久，应用前景广阔。但是氧化铜具有高毒性，高溶血率，生物相容性较差。