專利名稱：納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米金屬一有機(jī)框架材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一類納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法及細(xì)胞成像方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
金屬有機(jī)框架(MOFs)由于具有孔狀結(jié)構(gòu)，比表面積大因而在氣體吸附和儲(chǔ)存、生物傳感、非均相催化、離子交換、磁共振成像等方面有著潛在的應(yīng)用。由于金屬有機(jī)框架(MOFs)的大體積效應(yīng)限制其在溶液中的很多應(yīng)用，因此近年科學(xué)家為了克服這一難題對(duì)大塊材料進(jìn)行裁剪設(shè)計(jì)合成出了納米尺度的配位聚合物，從而有利于合成出具有多種性質(zhì)的功能納米材料。納米尺度金屬一有機(jī)配位聚合物由于其結(jié)構(gòu)和化學(xué)多樣性對(duì)于在生物標(biāo)記和成 像方面的應(yīng)用和傳統(tǒng)納米藥物相比具有更好優(yōu)勢(shì)，藥物裝載量高并可以自身降解。近年來(lái)對(duì)納米金屬有機(jī)配位聚合物的研究主要集中在制備方法及相關(guān)應(yīng)用方面，制備方法主要有沉淀法、微乳液法、水熱法，其中微乳液法效果較好，而應(yīng)用研究較多的主要是在生物造影齊U、催化及藥物運(yùn)載等方面。選擇稀土離子作為金屬連接體是由于稀土離子和羧酸有很高的親和性且不會(huì)對(duì)配體的熒光有猝滅作用，并且Gd離子具有很高順磁性。目前實(shí)行水溶性的方法主要是對(duì)納米配位聚合物進(jìn)行后修飾，例如包裹一層硅殼或者水溶性聚合物，本發(fā)明是在合成中引入水溶性的單官能團(tuán)配體來(lái)實(shí)現(xiàn)水溶性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供了一種納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法和應(yīng)用，通過(guò)Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)合成一種共軛羧酸配體,然后將配體和稀土進(jìn)行配位自組裝形成一種新的納米配位聚合物。技術(shù)方案本發(fā)明是一種納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法，該聚合物具有如下的結(jié)構(gòu)式
Ln (L) .DMF^H2O;其中 Ln 為 GcUEu 或 Yb 稀土離子，L 為配體4，4’，4’’-苯-1,3，5-乙
炔基苯甲酸；
配體4，4’，4’ ’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸的合成路線如下
I)4-炔基苯甲酸甲酯的合成
氮?dú)鈿夥障?，將?duì)溴苯甲酸甲酯，四(三苯基膦)鈀，碘化亞銅溶解在無(wú)水無(wú)氧的二異丙胺中，在室溫下注入三甲基硅烷基乙炔，60-90°C避光反應(yīng)12-48小時(shí)后，冷卻至室溫，減壓蒸餾除溶劑后，用硅膠柱提純，以混合的石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，得到的淡黃色固體物，將該固體溶于四氫呋喃和甲醇中，再加入10-20 ml的水和碳酸鉀，室溫?cái)嚢?-24小時(shí)后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾脫去有機(jī)溶劑，殘留物殘余物加水，用二氯甲烷萃取，有機(jī)層用水和食鹽水分別洗滌一次然后用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，干燥后進(jìn)行過(guò)濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾脫去有機(jī)溶劑，得到白色固體；
2)三甲基-4，4’，4’’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸酯的合成
氮?dú)夥諊?，?，3，5-三溴苯，4-炔基苯甲酸甲酯，四(三苯基膦)鈀，碘化亞銅溶解在無(wú)水無(wú)氧的二異丙胺中，60-90°C避光反應(yīng)24-72小時(shí)后冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑后，用硅膠柱提純，以混合的石油醚和乙酸乙酯為洗脫劑，減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑后得到的淡黃色固體物；
3)4，4’，4’ ’ -苯-I, 3，5-乙炔基苯甲酸的合成
將三甲基_4，4’，4’ ’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸酯溶于四氫呋喃中，加入少量四丁基溴化銨，再加入10-30%的氫氧化鉀水溶液于60-80° C回流4-6小時(shí)，冷卻至室溫后，加壓除去四氫呋喃，然后用乙酸乙酯萃取，萃取后有機(jī)層用氫氧化鉀溶液洗3-5次，然后將水層用稀鹽酸酸化，過(guò)濾，真空干燥得到白色固體即配體L ；
將配體L和Gd (OAc) 3 ·4Η20溶于體積比為1/1的DMF/甲醇的混合溶劑中，在攪拌條件下再將Gd(OAc)3 ·4Η20溶液逐滴加入到L中，在室溫下反應(yīng)O. 5-2h即得到納米稀土羧酸配位聚合物Gd (L) · DMF · H2O0本發(fā)明的納米稀土羧酸配位聚合物應(yīng)用于細(xì)胞標(biāo)記和成像及磁共振成像。有益效果本發(fā)明通過(guò)Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)合成一種新型的共軛聚苯撐乙炔類羧酸配體，然后在室溫下用簡(jiǎn)單的沉淀法制備出納米稀土配位聚合物，這類配位聚合物不僅具有熒光性質(zhì)又具有磁性可用于磁共振成像并且?guī)в邪被墒菍?shí)現(xiàn)靶向細(xì)胞成像。


圖I為通過(guò)Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)合成出一種新型共軛苯撐乙炔類羧酸配體路線圖示，
圖2為配體L紫外、熒光光譜圖，
圖3為納米配位聚合物L(fēng)-Gd紫外、熒光光譜圖，
圖4為配位聚合物的掃描電鏡圖，
圖5為加入六氨基己酸后的納米粒子的DLS圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一類新型納米稀土羧酸配位聚合物具有如下結(jié)構(gòu)式Ln (L) · DMF · H2O
其中，L為配體，結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法，其特征在于該聚合物具有如下的結(jié)構(gòu)式 Ln (L) .DMF^H2O;其中 Ln 為 GcUEu 或 Yb 稀土離子，L 為配體4，4’，4’’-苯-1,3，5-乙炔基苯甲酸； 配體4，4’，4’ ’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸的合成路線如下 1)4-炔基苯甲酸甲酯的合成 氮?dú)鈿夥障?，將?duì)溴苯甲酸甲酯，四(三苯基膦)鈀，碘化亞銅溶解在無(wú)水無(wú)氧的二異丙胺中，在室溫下注入三甲基硅烷基乙炔，60-90°C避光反應(yīng)12-48小時(shí)后，冷卻至室溫，減壓蒸餾除溶劑后，用硅膠柱提純，以混合的石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，得到的淡黃色固體物，將該固體溶于四氫呋喃和甲醇中，再加入10-20 ml的水和碳酸鉀，室溫?cái)嚢?-24小時(shí)后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾脫去有機(jī)溶劑，殘留物殘余物加水，用二氯甲烷萃取，有機(jī)層用水和食鹽水分別洗滌一次然后用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，干燥后進(jìn)行過(guò)濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾脫去有機(jī)溶劑，得到白色固體； 2)三甲基-4，4’，4’’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸酯的合成 氮?dú)夥諊?，?，3，5-三溴苯，4-炔基苯甲酸甲酯，四(三苯基膦)鈀，碘化亞銅溶解在無(wú)水無(wú)氧的二異丙胺中，60-90°C避光反應(yīng)24-72小時(shí)后冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑后，用硅膠柱提純，以混合的石油醚和乙酸乙酯為洗脫劑，減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑后得到的淡黃色固體物； 3)4，4’，4’ ’ -苯-I, 3，5-乙炔基苯甲酸的合成 將三甲基-4，4’，4’ ’ -苯-1，3，5-乙炔基苯甲酸酯溶于四氫呋喃中，加入少量四丁基溴化銨，再加入10-30%的氫氧化鉀水溶液于60-80° C回流4-6小時(shí)，冷卻至室溫后，加壓除去四氫呋喃，然后用乙酸乙酯萃取，萃取后有機(jī)層用氫氧化鉀溶液洗3-5次，然后將水層用稀鹽酸酸化，過(guò)濾，真空干燥得到白色固體即配體L ; 將配體L和Gd (OAc) 3 ·4Η20溶于體積比為1/1的DMF/甲醇的混合溶劑中，在攪拌條件下再將Gd(OAc)3 ·4Η20溶液逐滴加入到L中，在室溫下反應(yīng)O. 5-2h即得到納米稀土羧酸配位聚合物Gd (L) · DMF · H2O0
2.一種如權(quán)利要求I所述納米稀土羧酸配位聚合物應(yīng)用于細(xì)胞標(biāo)記和成像及磁共振成像。
全文摘要
本發(fā)明是一種納米稀土羧酸配位聚合物的制備方法和應(yīng)用，具體涉及先通過(guò)Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)合成苯撐乙炔類羧酸配體，然后羧酸配體和稀土離子通過(guò)配位自組裝形成納米粒子。該材料合成步驟簡(jiǎn)單、條件溫和，此外還通過(guò)加入單官能團(tuán)的6-氨基己酸配體來(lái)控制納米粒子的尺寸，因具有氨基水溶性好并可以對(duì)納米粒子進(jìn)行后修飾，例如可以和葉酸結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)靶向細(xì)胞成像，并對(duì)該納米粒子的進(jìn)行了紫外吸收光譜、熒光光譜、掃描電鏡、動(dòng)態(tài)光散射等表征。
文檔編號(hào)A61K49/06GK102911194SQ201210388569
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者范曲立, 黃維, 龔潔 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)