多孔发光稀土金属-有机骨架材料的合成与药物缓释研究

基本信息
批准号:21201077
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:范勇
学科分类:
依托单位:吉林大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张丽荣,孙佳音,李达,张丽郢,宋伟,曹宇,曾双利
关键词:
稀土金属有机骨架化合物发光药物缓释多孔材料
结项摘要

Porous metal-organic frameworks (MOFs)have received considerable attention due to their potential applications in the area of medicine, which can be used as drug controlled delivery systems. Until now, drug delivery in MOFs has been achieved through the encapsulation by soaking of the porous solids in a solution saturated with the drug. The release of the molecule is thus achieved by desorption in the physiological medium through an exchange with the aqueous phase and depends.This method thus strongly depends on the loading capacity of the solid, its pore size and volume, the kinetics of release, function of the interactions and diffusion processes. Though many MOFs are porous, but the interpenetration limits the pore size and interior access due to crystal intergrowth,so that they typically have high densities, and it is difficult to alter the framework to introduce functionalities for desired interactions or applications. Another limited is their chemical and mechanic stability.Thus many improvements must occur before they can become viable therapeutics. This project focuses on synthisize novel luminescent porous rare earth Metal-Organic Frameworks and investigate the drug storage/release properties using ibuprofen (IBU) etc.as model drug using the obtained MOFs as drug delivery carrier. The project through ligands designing and various synthetic technology to synthesize structurally novel rare earth MOFs with low coordination numbers and homogeneous sized, shaped openings and voids that lack interpenetration. Through ligands design and post modification, the physicochemical properties of MOFs can be tuned for better drug loading and improving its thermal and mechanical stability. To remove gest molecules from pores formed in the solid, the sample obtained must be modified with ion exchange methods and other methods.With dimensions down to the nanometer and micrometer size regime, we can make the bulk size MOFs suitable for better drug delivery applications. The emission intensities of MOFS in the drug carrier systems vary with the released amount of IBU, thus making the drug release be easily tracked and monitored by the change of the luminescence intensity. The systems demonstrates a great potential in the drug delivery and disease therapy fields.This project not only deals with the preparation of novel rare earth MOFs,but also promotes the multidisciplinary integration of chemistry, material and pharmaceutics.

多孔金属-有机骨架化合物在生物医学方面的应用研究是目前的前沿新兴领域。但是由于该类化合物稳定性和客体分子的存在限制了其应用。本项目拟通过探索、优化合成路线,临位修饰的炔基刚性配体的精巧设计,以提高成孔反应的可控性,用以合成新型发光多孔金属-有机骨架化合物,并利用药物分子对化合物的荧光猝灭效应研究其在药物缓释方面的应用。通过研究产物的后处理及客体分子的脱除技术,以提高该类材料的有效利用价值;改进现有多孔金属-有机骨架材料对药物分子的简单物理吸附,对配体进行有目的非配位官能化修饰,以改变孔道的酸碱性与极性,以提高药物吸附的数量及种类。通过筛选出良好的药物控制释放体系,研究材料的孔道结构与缓释性能之间的关系,最终以拓展金属-有机骨架化合物的应用范围。本项目不仅能促进多孔金属-有机骨架化合物的功能研究和实用化研究,还可促进化学与生物医学的交叉融合,具有一定的学术价值和应用价值。

项目摘要

稀土金属-有机骨架化合物因其结构的多样性和可调变性、优异的性能具有巨大的潜在应用前景引起广泛的研究,是目前的热点领域。由于Laporte 禁阻的f-f跃迁导致镧系稀土紫外吸收很弱,而有机配体的单重态跃迁是自旋允许的,它的紫外吸收很强。因此,本项目采取了中低温水热/溶剂热方法,选择和设计了能够敏化稀土发光的系列有机配体,借助于来自配体的能量传递或天线效应来敏化镧系稀土发光,合成出系列发光稀土有机骨架化合物,表征了其结构和物理性能,总结了其合成经验;研究了配体敏化与与性能之间的关系,详细表征了其荧光性能,并研究了部分化合物调变发光的性能,得到发白光的化合物和近红外发光的化合物,并研究了部分化合物的荧光淬灭行为;研究了孔道后处理技术,并研究了其催化反应或其模型分子释放行为。该项目的完成为该领域的研究提供了基础研究资料,为拓展金属-有机骨架化合物的功能研究提供思路和前期工作铺垫。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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