[发明专利]荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料及制备方法和应用。将冷冻的5‑FAM多肽溶液室温下解冻并溶于蒸馏水中得到溶液一，将Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于蒸馏水中，置于磁力搅拌器上进行搅拌得到溶液二；将溶液一缓慢加入溶液二中得到混合溶液；室温搅拌0.5‑1h，将2‑甲基咪唑溶液迅速加入到所述混合溶液中；所有操作均在室温下进行；锌离子与2‑甲基咪唑的摩尔比为1:30‑1:80；静置后离心；移除上层清液，得到的颗粒用水冲洗将沉积物在40‑60℃减压干燥12‑15h，得到荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料5‑FP/ZIF‑8。本研究以简单高效的策略将药物装载和检测环节整合到单一平台，为生物医学领域先进药物输送系统的建设开辟了一条新途径。

技术领域

本发明涉及荧光标签修饰的多肽掺杂金属有机框架的制备方法，属于纳米功能材料领域，尤其涉及的是一种荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料及制备方法和应用。

背景技术

ZIF-8是由锌离子与2-甲基咪唑配位组装而成的多孔结晶材料。它具有比表面积大、气孔率高、合成方便、尺寸可控等优点，在功能材料的封装和输送方面具有突出优势。ZIF-8是研究最多的一个MOF材料方钠石(SOD)拓扑结构,表现出一个三维结构形成的锌离子和甲基咪唑链接器。使其具有直径11.6°A的大孔保持架，具有较高的热稳定性，耐水化学性能显著。

目前的大多数抗肿瘤药物存在选择性低、毒副作用强、易产生耐药性等缺点，迫切需要研究和开发新的抗肿瘤药物。人们通过实验发现许多实体瘤的细胞外pH值比正常组织要低。基于这样的机理，设计具有pH响应的肿瘤药物包覆材料，使之能区分正常组织和肿瘤。

目前大多数药物存在选择性低、毒副作用强、易产生耐药等缺点，极大地限制了其临床应用。因此，为了克服这些固有的局限性，进一步满足人们对有效治疗日益增长的需求，设计一种可控的给药系统用于癌症治疗具有重要意义。因此，我们需要一种有效的载药和给药手段来减少对体内正常细胞的损伤。脂质、聚合物纳米粒子、金属团簇和碳结构在过去已经被测试为药物存储材料。然而，这些材料有几个局限性，如载药量低(5wt％)，药物释放快，毒性大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足提供一种荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料及制备方法和应用。通过在ZIF-8上添加荧光标记的组氨酸多肽，我们得到了荧光标记的多肽掺杂的ZIF-8(称为5-FP/ZIF-8)。体外研究表明，5-FP/ZIF-8具有很好的智能pH响应性，组氨酸多肽的添加增强了细胞的通透性。同时，荧光标签在药物的载入和释放时可以产生荧光反应。本研究以简单高效的策略将药物装载和检测环节整合到单一平台，为生物医学领域先进药物输送系统的建设开辟了一条新途径。

本发明的技术方案为：

一种荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备荧光标签修饰的多肽掺杂的ZIF-8：将冷冻的5-FAM多肽溶液室温下解冻并溶于蒸馏水中得到溶液一，另外将Zn(NO₃)₂·6H₂O溶于蒸馏水中，置于磁力搅拌器上进行搅拌得到溶液二；将溶液一缓慢加入溶液二中得到混合溶液；室温搅拌0.5-1h，将2-甲基咪唑溶液迅速加入到所述混合溶液中；所有操作均在室温下进行；锌离子与2-甲基咪唑的摩尔比为1:30-1:80；

(2)静置24-36h,6000-8000rpm离心；移除上层清液，得到的颗粒用水冲洗将沉积物在40-60℃减压干燥12-15h，得到荧光多肽掺杂金属有机框架纳米材料5-FP/ZIF-8。

所述的制备方法，步骤(1)中：5-FAM肽与锌离子的摩尔比为1：250-500。

所述的制备方法，步骤(1)所加入的荧光标签5-FAM替换为6-FAM、FITC或cy5。