一种具有携氧能力的共价有机框架材料及制备方法与流程

本发明属于生物医学工程与纳米药物，具体涉及的是一种具有携氧能力的共价有机框架材料及制备方法。

背景技术：

1、恶性肿瘤是严重威胁人类健康的重大疾病。在多种肿瘤治疗策略（包括化疗、放疗、光动力治疗等）中，肿瘤组织固有的乏氧微环境（tumor hypoxic microenvironment,tme）是导致治疗抵抗和预后不良的核心障碍之一。肿瘤乏氧环境主要带来降低治疗敏感性和促进肿瘤进展与转移两大挑战。氧气是放疗产生自由基杀伤肿瘤细胞的关键敏化剂，缺氧会使放疗效果大打折扣；同时，许多依赖氧气参与的化疗药物反应效率也显著下降。乏氧环境还会促进肿瘤血管生成、侵袭和转移，并可能诱导耐药性。为了克服肿瘤乏氧带来的治疗屏障，研究人员探索了多种策略，包括高压氧疗、氧气生成纳米粒等。纳米药物递送系统（药物载体）在提高药物在肿瘤局部的富集度方面显示出巨大潜力。然而，传统的药物载体通常不具备携氧能力，无法主动改善肿瘤局部的氧气水平。目前已有的携氧材料（例如负载过氧化氢或全氟化碳的纳米颗粒）仍存在氧气负载量低、释放不可控、生物相容性与稳定性不足等局限性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有携氧能力的共价有机框架材料及制备方法，解决了已有的携氧材料存在氧气负载量低、释放不可控、生物相容性与稳定性不足等技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种上述具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1、合成2,5-对二全氟己基乙基氧基苯二甲醛单体：取2,5-二羟基对苯二甲醛、三苯基膦装于有四氢呋喃的三口烧瓶中，搅拌下滴加加入二异丙基偶氮二甲酸酯，15-30分钟后加入全氟己基乙基醇；反应全程氮气保护，加热回流反应65-80h，得到黄色透明液体，使用二氯甲烷与乙腈的混合液作为洗脱液，使用硅胶色谱柱进行纯化，100-140℃干燥得到2,5-对二全氟己基乙基氧基苯二甲醛单体；

4、步骤2、合成共价有机框架材料：取步骤1中制得的2,5-对二全氟己基乙基氧基苯二甲醛单体与1,3,5-三（4-氨基苯基）苯装于有均三甲苯/1,4-二氧六环/乙酸混合溶液的安瓿瓶中，在液氮环境下冻融循环三次，使安瓿瓶内部真空后使用异丁烷燃烧气进行封管；在100-140℃的条件下反应65-80h，后采用索氏提取法进行洗涤，36h-60h后取出进行干燥处理，得到共价有机框架材料，缩写为cof-f6。

5、优选地，对具有携氧能力的共价有机框架材料的携氧能力测试方法包括：称取cof-f6研磨后与无氧水混合，振荡后使其在水中分布均匀；对cof-f6@h2o用o2鼓泡处理后使用无氧水稀释为cof-f6@h2o@o2，检测其溶氧量；设置cof-f6@h2o@n2、h2o@o2、h2o@n2三组与cof-f6@h2o@o2进行对照。

6、优选地，使用便携式溶解氧仪检测溶氧量，便携式溶解氧仪的规格型号为rex，jpbj-608，china。

7、优选地，步骤1中2,5-二羟基对苯二甲醛、三苯基膦、二异丙基偶氮二甲酸酯、全氟己基乙基醇的摩尔比为0.95～1.05：2.0～2.5：2.0～2.5：2.0～2.5。

8、优选地，步骤1中二氯甲烷：乙腈的体积比为5~15：0.5~1.5。

9、优选地，步骤2中的2,5-对二全氟己基乙基氧基苯二甲醛单体、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、均三甲苯、1,4-二氧六环、乙酸的摩尔比为0.06～6：0.04～4：6.49～649：1.17～117：0.6～60。

10、优选地，步骤2中乙酸溶液的浓度为6mol/l。

11、优选地，使用无氧水配置的cof-f6分散液的质量浓度为8-16mg/ml。

12、优选地，使用无氧水稀释配置的cof-f6分散液的质量浓度为0.4-0.8mg/ml。

13、优选地，鼓泡处理的时间为10分钟。

14、本发明的另一目的在于提供一种具有携氧能力的共价有机框架材料，采用上述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法制备而成。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果：

16、本发明提供了一种新型的、具有超强携氧能力、良好生物相容性、并且能够实现智能氧气缓释的纳米多孔药物载体材料，对于改善肿瘤乏氧微环境、显著提高现有抗癌药物和疗法的效率具有重大的临床应用价值和紧迫需求。

1.一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，对具有携氧能力的共价有机框架材料的携氧能力测试方法包括：称取cof-f6研磨后与无氧水混合，振荡后使其在水中分布均匀；对cof-f6@h2o用o2鼓泡处理后使用无氧水稀释为cof-f6@h2o@o2，检测其溶氧量；设置cof-f6@h2o@n2、h2o@o2、h2o@n2三组与cof-f6@h2o@o2进行对照。

3.根据权利要求1所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，步骤1中2,5-二羟基对苯二甲醛、三苯基膦、二异丙基偶氮二甲酸酯、全氟己基乙基醇的摩尔比为0.95～1.05：2.0～2.5：2.0～2.5：2.0～2.5。

4.根据权利要求1所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，步骤1中二氯甲烷：乙腈的体积比为5~15：0.5~1.5。

5.根据权利要求1所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，步骤2中的2,5-对二全氟己基乙基氧基苯二甲醛单体、1,3,5-三（4-氨基苯基）苯、均三甲苯、1,4-二氧六环、乙酸的摩尔比为0.06～6：0.04～4：6.49～649：1.17～117：0.6～60。

6.根据权利要求1所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，步骤2中乙酸溶液的浓度为6mol/l。

7.根据权利要求2所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，使用无氧水配置的cof-f6分散液的质量浓度为8-16mg/ml。

8.根据权利要求2所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，使用无氧水稀释配置的cof-f6分散液的质量浓度为0.4-0.8mg/ml。

9.根据权利要求2所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，鼓泡处理的时间为10分钟。

10.一种具有携氧能力的共价有机框架材料，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的一种具有携氧能力的共价有机框架材料的制备方法制备而成。