CN106715690A - 主‑客金属有机骨架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于生产具有包封生物分子的骨架的金属有机骨架(MOF)的方法，方法包括在溶液中将生物分子与MOF前体结合，其中生物分子促进包封骨架的形成。

Description

主-客金属有机骨架系统
技术领域
本发明一般地涉及主-客金属有机骨架(MOF)系统。具体地，本发明涉及含有生物分子的MOF及其生产方法。
背景技术
MOF是通过由多官能有机配体配位的包含金属离子，例如金属离子或金属氧化物的金属簇所形成的杂化配位结构。这导致了可以是高度多孔的1、2或3维结构的形成。
MOF的孔隙度可以看作是处于通道连接的笼的形式的腔的空间布置。基于金属离子和有机配体的具体选择，具有处于开放的微孔和间隙孔形式的腔的MOF是可用的。
腔的独特尺寸特征和空间分布提供了每个颗粒具有约为数千平方米表面积的MOF。有利地，还可以使用应用于MOF结构的有机配对物的常规有机化学试剂来调整腔的表面的化学性质。
由于它们独特的多孔特性，MOF代表了理想的多孔基质，其内包封了所需的成分以形成主-客MOF系统。基于客体物质的性质，这类系统对于气体储存/分离装置、催化、药物递送、光电子学和传感中的应用是极其有吸引力的。例如，MOF基质可以作为尺寸-选择性过滤器，其允许某些化学物质扩散穿过MOF骨架以接触包封在其中的化学活性物质并促进特定化学反应。
对于主-客MOF系统的产生，生物分子是特别有吸引力的一类客体，这是因为这种系统将高度适用于例如工业规模的酶催化、药物递送系统、高灵敏度生物测定和生物传感器。通常，那些应用需要位于载体上的生物活性物质的稳定，而不损害它们的生物活性。
然而，这种系统的开发仍处于其初期。获得包封生物分子的MOF的可用路径主要基于用所关心的生物分子渗透预形成的MOF(合成后渗透)。
合成后渗透的实例可见于Vasiliki Lykourinou,Yao Chen,Xi-Sen Wang,LeMeng,Tran Hoang,Li-June Ming,Ronald L.Musselman,和Shengqian Ma,'ImMobilization of MP-11 into a Mesoporous Metal-Organic Framework,MP-11@mesoMOF:A New Platform for Enzymatic Catalysis',Journal of the AmericanChemical Society,133(2011),10382；Yao Chen,Vasiliki Lykourinou,CarissaVetromile.Tran Hoang,Li-June Ming,Randy W.Larsen,and Shengqian Ma,'How CanProteins Enter the Interior of a MOF？Investigation of Cytochrome cTranslocation into a MOF Consisting of Mesoporous Cages with MicroporousWindows',Journal of the American Chemical Society,134(2012),13188；Yao Chen,Vasiliki Lykourinou,Tran Hoang,Li-June Ming,Shengqian Ma,'Size-selectivebiocatalysis of myoglobin i mMobilized into a mesoporous metal-organicframework with hierarchical pore sizes',Inorganic Chemistry,51(2012),9156。
然而，那些方法对于例如可以渗透至MOF骨架的生物分子的量、尺寸和类型具有一些限制。同时，渗透的MOF内的生物分子的分布在整个主体骨架内是不均匀的。另外，合成后渗透可以导致客体生物分子的特定生物活性的丧失。
因此，仍有机会来开发提供用于解决这些限制中的一个或多个的将生物分子包封在MOF骨架内的替代方案。
发明内容
本发明因此提供了用于生产具有包封生物分子的骨架的MOF的方法，该方法包括在溶液中使生物分子与MOF前体结合(合并)，其中生物分子促进包封骨架的形成。
本发明源于以下意外效果：当在溶液中与MOF前体结合在一起时，生物分子可以促进或引起MOF的形成。也就是说，现已发现生物分子可以有效地起到种子的作用，在种子周围形成骨架，所得骨架包封生物分子。不希望受理论限制，据信该生物分子对于骨架形成起到非均相成核中心的作用。
在不存在生物分子时不会形成MOF的条件下，在溶液内生物分子有利地促进MOF的形成。例如，可以在室温下有利地促进MOF的形成。
另外，通过生物分子促进的MOF形成可以是快速的，通常在几分钟内导致MOF的形成以及生物分子的包封。这在商业规模上对本发明的应用是特别有利的。
本发明可以有利地提供生物分子在骨架内的均匀分布，与使用传统合成后浸渗法制备的MOF/生物分子系统相比，反过来这可以使得单位质量或单位体积所形成的MOF包含更大量的包封生物分子。
根据本发明，可以使用不同范围的生物分子。
在一个实施方式中，生物分子为氨基酸、肽、蛋白质或核酸。
本领域技术人员将理解生物分子如蛋白质和核酸的生物活性与它们的空间构象密切相关。
有利地，根据本发明的生物分子的包封可以保留生物分子的天然构象。因此，包封的生物分子可以维持它们的生物活性。也就是说，包封骨架有利地为生物分子提供了保护载体。据信骨架的保护能力来源于骨架和客体生物分子之间的基于电荷相互作用，从而导致生物分子稳定性的显著提高。
本发明适用于多种不同的MOF。例如，MOF可以是无定形的或晶体的。MOF还可以是中-或微-MOF。
在一个实施方式中，MOF为晶体MOF。MOF的晶体性来源于骨架内内腔(intrinsiccavities)的规则且空间有序的分布。内腔尺寸的特征在于每个具体的晶体MOF，并且尺寸可以在几埃至数十埃的范围内。内腔的尺寸分布可以是极窄的，其将这类材料提供给需要例如过滤或吸收物质的精确尺寸选择的应用。
本发明还有利地允许：生物分子包封在晶体MOF内，而不考虑内腔和生物分子之间的相对尺寸。例如，本发明的方法允许在晶体MOF内包封显著大于骨架内腔的生物分子如蛋白质或核酸。该方法可以提供独特的MOF，常规合成后渗透法排除了它们的可能性。
因此，本发明还提供了产生具有骨架的晶体MOF的方法，骨架(i)限定了内腔，并且(ii)包封了生物分子，所述方法包括在溶液中使MOF前体和生物分子结合，生物分子促进包封骨架的形成，其中生物分子具有大于骨架任何内腔的最大腔直径的最小尺寸。
本发明还提供了具有骨架的晶体MOF，骨架(i)限定了内腔并且(ii)包封了生物分子，其中生物分子具有大于骨架任何内腔的最大腔直径的最小尺寸。
可以将根据本发明形成的MOF视为独特的生物复合物，其中MOF形成连续的主体基质相，在其内部均匀地分散客体生物分子。
在一个实施方式中，生物分子是蛋白质或核酸。
还意外地发现生物分子可以影响这样形成的MOF的动力学、形状和结晶性。
由于可以有利地保持包封的生物分子的生物化学特性，因此本发明的MOF生物分子系统可以有利地具有高生物活性、优越的保护能力和引发-释放的性质，并且在工业规模的酶促催化、酶工业修复、药物递送系统、高灵敏度生物测定和生物传感器中提供潜在可应用性。一般地，本发明的MOF/生物分子系统还可以在医学领域和研究中获得应用。
以下将更详细地讨论本发明的其它方面和/或实施方式。
附图说明
现将参考以下非限制性附图描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了(a)ZIF-8和(b)ZIF-65的内腔示意图；
图2示出了具有包封在其骨架内的生物分子的MOF的合成的实施方式的示意图；
图3示出了使用多种氨基酸接种的ZIF-8的形成效率。通过如实施例1描述的光散射测量确定效率；
图4示出了(a-k)根据本发明的实施方式方法合成的包封(a)牛血清白蛋白(BSA)、(b)卵清蛋白(OVA)、(c)核糖核酸酶A、(d)人血清白蛋白(HSA)、(e)吡咯喹啉醌依赖型葡萄糖脱氢酶((PQQ)GDH)、(f)脂肪酶、(g)血红蛋白、(h)溶菌酶、(i)胰岛素、(j)辣根过氧化物酶(HRP)、(k)胰蛋白酶的ZIF-8、(m)脲酶和(n)寡核苷酸的扫描电子显微镜(SEM)图像。图(4)(l)示出了包封异硫氰酸荧光素(FITC)-标记的牛血清白蛋白(BSA)生物分子的ZIF-8的晶体的光发射。使用共聚焦扫描激光显微镜(CLSM，主图)记录的图像。图4中的比例尺为1μM；
图5示出了包封生物分子的ZIF-8的X射线衍射(XRD)图。如实施例中的描述，根据本发明的实施方式获得了样品，并将XRD图与纯ZIF-8的模拟衍射相比较。
图6示出了对(a)BSA@ZIF-8、(b)HRP@ZIF-8和(c)脲酶@ZIF-8样品测量的小角度X射线散射(SAXS)数据；
图7示出了发光FITC-标记的BSA@ZIF-8晶体的一系列共聚焦扫描激光显微镜图。一系列图像与通过以126nm的增量沿z轴移动焦平面获得的连续图像有关；
图8示出了(a)图7的FITC-标记的BSA@ZIF-8晶体的微分干涉差(DIC)图；(b)相同样品的3D俯视图的CLSM图；(c，d)通过将图7图像沿z轴堆叠，并分别沿x和y方向观察获得的图7的连续图像的3D重构；
图9示出了在存在蛋白水解试剂的情况下和在沸水中处理后(PQQ)GDH@ZIF-8相对于无(PQQ)GDH的归一化产物转化；
图10示出了在80℃水中热处理1小时前后脲酶@ZIF-8相对于无脲酶的归一化产物转化；
图11示出了(a-d)pH-引发的初始包封在根据本发明的实施方式的MOF晶体中的蛋白质的释放的示意图。图11(e)示出了在不同的pH下，作为时间的函数的BSA释放的相应实验数据，图11(f-i)示出了对含有酶的MOF和含有另一种蛋白质的MOF的混合物进行的类似pH-下降测试的图示。图11(j)示出了对包封胰蛋白酶的ZIF-8和包封DQ-卵清蛋白(DQ-OVA)的ZIF-8的混合物测量的相应实验数据；
图12示出了在pH 6.0下，BSA@ZIF-8晶体随时间逐渐分解的SEM图；
图13示出了使用相对于MOF前体(80mM HmIm和醋酸锌20mM)提高BSA的量，根据本发明的实施方式形成的含有生物分子的ZIF-8的SEM图。图像表示在室温下使用(a)1mg、(b)5mg、(c)10mg和(d)20mg BSA获得的样品；
图14示出了由在室温下使用提高量的BSA获得的包封BSA的样品测量的XRD衍射图；
图15示出了使用提高量的BSA获得的BSA@ZIF-8的孔径分布；
图16示出了根据对比例1使用合成后用FITC-标记的BSA渗透的传统方法合成的纯ZIF-8的(a)DIG和(b)CLSM图；
图17示出了BSA(红色)、BSA@ZIF-8(橙色)、在70℃下用SDS(10％)溶液清洗1h后的BSA@ZIF-8MOF(黄色)、ZIF-8(绿色)、在BSA水溶液(1mg mL-1)中暴露后的ZIF-8(蓝色)和与BSA溶液培育，然后在70℃用SDS(10％)溶液清洗1h后的ZIF-8(紫色)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱；和
图18示出了与相同热处理之前和之后无HRP酶的酶活性相比，热处理之前和之后测量的包封在ZIF-8中的辣根酶(HRP)的酶促效率的图。
一些附图包含彩色图示或实体。附图的彩色版本根据需要可得。
具体实施方式
本发明提供了产生具有包封生物分子的骨架的MOF的方法。
只要可以通过生物分子促进MOF骨架的形成，那么对用于本发明的MOF的组成没有具体限制。
本发明适用于多种不同的MOF。例如，MOF可以是无定形或晶体的。MOF还可以是中-或微-MOF。
根据本发明的MOF包括具有通过至少一个有机配体配位的至少两个金属簇的那些。
如本文所使用的，“金属簇”的表达旨在表示含有至少一种金属或类金属的至少一个原子或离子的化学部分。该定义涵盖了任选地包含有机配体或共价键合基团的单个原子或离子以及原子或离子基团。因此，“金属离子”的表达包括例如金属离子、类金属离子和金属氧化物。
形成MOF结构一部分的适合的金属离子可以选自包括锕系元素和镧系元素及它们的组合的IUPAC元素周期表的1-16族金属。金属离子可以选自Li+、Na+、K+、Rb+、Be2+、mg2+、Ca2 +、Sr2+、Ba2+、Se3+、Y3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V5+、V4+、V3+、V2+、Nb3+、Nb5+、Ta5+、Cr6+、Cr3+、Mo6+、Mo3+、W6 +、W3+、Mn4+、Mn3+、Mn2+、Re7+、Re2+、Fe3+、Fe2+、Ru4+、Ru3+、Ru2+、Os3+、Qs2+、Co3+、Co2+、Rh3+、Rh2+、Rh+、Ir4+、Ir2+、Ir+、Ni2+、Pd4+、Pd2+、Pt4+、Pr2+、Cu2+、Cu+、Ag+、Au+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、B3+、Al3+、Ga3+、In3+、Ti3+、Si4+、Si2+、Ge4+、Ge2+、Sn4+、Sn2+、Pb4+、Pb2+、As5+、As3+、Sb5+、Sb3+、Bi5+、Bi3+、La3+、Ce3 +、Ce4+、Pr3+、Pr4+、Nd3+、Sm3+、Sm2+、Eu3+、Eu2+、Gd3+、Tb3+、Tb4+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Tm2+、Yb3+、Yb2+、Lu3+、Th4+、U6+、U5+、U4+、U3+及它们的组合。
适合的金属离子配位有机配体可以来源于草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、柠檬酸、苯均三酸、1,2,3-三唑、三唑或方形酸。
适合于本发明目的的有机配体包括WO 2010/075610和Filipe A.Almeida Paz,Jacek Klinowski,Sergio M,F.Vilela,P.C.Tomé,José A.S.Cavaleiro,Rocha,‘Ligand design for functional metal-organic frameworks',Chemical SocietyReviews,2012,41卷,1088-1110页中所列的有机配体，以上文献的内容以其全部内容包括在本文中。
在一些实施方式中，MOF为镧系元素(Ln)MOF，例如，Er(bdc)、Dy(bdc)、Tb(bpdc)、Gd(bpdc)和Tb(bpydc)、Tb(bdc)、Eu(bdc)、Gd(bdc)或者Ln(bpedc)，其中bdc＝1,4-苯二羧酸、bpdc＝4,4'-联苯二羧酸和bpydc＝2,2'-二吡啶-5,5'-二羧酸并且bpedc＝联苯乙烯-4,4'-二羧酸。
在一些实施方式中，MOF选自混合组分MOF，其被称为MC-MOF。MC-MOF具有以多于一类有机配体和/或金属为特征的结构。可以通过在其中结合了MOF前体和生物分子的溶液中直接使用不同的有机配体和/或金属，或者通过所形成的MOF的有机配体和/或金属物质的合成后取代来获得MC-MOF。MC-MOF的具体实例可见于A.D.,Burrows,CrystEngCo mM 2011,13卷,3623-3642页，该文献的内容以其全部内容包括在本文中。
在一些实施方式中，MOF为咪唑锌骨架(ZIF)。由于(i)它们在生理条件下延长的稳定性，(ii)它们的金属-有机配体键的pH响应性，其可以用作pH-诱导的药物递送应用的引发剂和(iii)可忽略的细胞毒性，因此ZIF是特别适合于生物应用的MOF亚类。另外，可以在水中合成ZIF，并且即使在高温下(例如，在沸点)持续延长的一段时间(例如，几个星期)，它在水中仍是化学稳定的。ZIF在水中的稳定性使它们成为容纳用于在生物环境中使用的生物分子的优选基质。
ZIF骨架的特征在于通过有机咪唑有机配体连接的四面体-配位的过渡金属离子(例如，Fe、Co、Cu、Zn)，产生了三维多孔固体。与沸石类似，ZIF具有高热和化学稳定性。根据前体的选择，并且现在根据本发明，取决于生物分子的选择，可以合成多种ZIF拓扑结构。
因此，根据本发明可以制备的MOF可以是羧酸盐-基MOF、杂环多氮唑-基MOF、金属-氰化物MOF。根据本发明可以制备的MOF的具体实例包括通常在本领域中作为CD-MOF-1、CD-MOF-2、CD-MOF-3、CPM-13、FJI-1、FMOF-1、HKUST-1、IRMOP-1、IRMOF-2、IRMOP-3、IRMOF-6、IRMOP-8、IRMOF-9、IRMOF-13、IRMOF-20、JUC-48、JUC-62、MIL-101、MIL-100、MIL-125、MIL-53、MIL-88(包括MIL-88A、MIL-88B、MIL-88C、MIL-88D系列)、MOF-5、MOF-74、MOF-177、MOF-210、MOF-200、MOP-205、MOF-505、MOROF-2、MOROF-1、NOTT-100、NOTT-101、HOTT-102、NOTT-103、NOTT-105、NOTT-106、NOTT-107、NOTT-109、NOTT-110、NOTT-111、NOTT-112、NOTT-113、NOTT-114、NOTT-140、NU-100、rho-ZMOF、PCN-6、PCN-6'、PCN9、PCN10、PCN12、PCN12’、PCN14、PCN16、PCN-17、PCN-21、PCN46、PCN66、PCN68、PMOF-2(Cu)、PMOF-3、SNU-5、SNU-15'、SNU-21S、SNU-21H、SNU-50、SNU-77H、UiO-66、UiO-67、soc-MOF、sod-ZMOF、TUDMOF-1、UMCM-2、UMCM-150、UTSA-20、ZIF-2、ZIF-3、ZIF-4、ZIF-8、ZIF-9、ZIF-10、ZIF-11、ZIF-12、ZIF-14、ZIF-20、ZIF-21、ZIF-23、ZIF-60、ZIF-61、ZIF-62、ZIF-64、ZIF-65、ZIF-67、ZIF-68、ZIF-69、ZIF-70、ZIF-71、ZIF-72、ZIF-73、ZIF-74、ZIF-75、ZIF-76、ZIF-77或ZIF-90已知的那些。
在一个实施方式中，MOF为无定形的。
在无定形MOF(αMOF)中，金属簇和有机配体形成不具有可检测的空间顺序的骨架。αMOF的腔由原子的非周期性空间分布造成，并且在MOF骨架内以随机方式空间分布。原子的非周期性布置产生了αMOF，αMOF产生了以漫散射引起的宽“驼峰(hump)”为主的X射线衍射图，并因此通常难以通过XRD衍射测量将它们彼此区分。
本文所列的任何MOF可以是αMOF，例如，在Thomas D.Bennett,Anthony KCheetham,'Amorphous Metal-Organic Frameworks',Accounts of Chemical Research2014,47,1555中描述了αMOF的特性和性质，其内容以其全部内容结合到本文中。
可以通过技术人员已知的技术确定αMOF的腔的尺寸分布。例如，在Brunauer,S.,Emmett P.,and Teller,E,'Adsorption of gases in multimolecular layers’Journalof the American Chemical Society(1938),60,309-319中提议的基于使用Brunauer EmMet and Teller法(BET)的测量。尽管可以将不同的气体用作探针(如氮气、氢气、氩气、氦、二氧化碳、H2O和甲烷)，但是以氮气作为气体探针是最常见的。
根据αMOF的种类，产生的包封生物分子的骨架的腔可以例如具有高达的尺寸(使用BET测量)。
在一个实施方式中，MOF为晶体。
在晶体MOF中，通过有机配体配位金属簇以形成由簇/有机配体布置的重复单元制成的几何规则网络。
当通过通常已知的结晶学表征技术表征时，晶体MOF产生了衍射图。这些包括例如X射线粉末衍射(XPD)、掠入式射X射线衍射、小角度X射线散射(SAXS)、单晶X射线衍射、电子衍射、中子衍射以及材料结晶学领域中技术人员已知的其它技术。
MOF的晶体性来源于形成骨架的内腔的规则且空间有序的分布。
如本文所使用的，“内腔”的表达旨在表示相互连通的孔隙的有序网络，其通过MOF的基本性质对晶体MOF特异。如本领域中已知的，MOF的内腔网络由MOF的金属簇和有机配体的具体空间布置造成，并且对任何原始晶体MOF是唯一的。
可以将晶体MO的内腔视为由通过窗或通道互相连接的规则分布的笼所形成的。通过形成MOF骨架的化学物质的空间排列决定晶体MOF中笼和窗/通道的具体形状。因此，“内腔”的表达具体地确定了天然MOF骨架的笼和窗/通道的整体有序网络。
为了帮助进一步定义晶体MOF“内腔”的含义，参考了图1。图1示出了实例咪唑盐骨架ZIF-8和ZIF-65的超晶胞的内腔的示意图。每个超晶胞表示为通过窗(就ZIF-8来说)或通道(就ZIF-65来说)连接的9个笼组成。图1的超晶胞的实际化学结构可以成像为在超晶胞角落处具有锌离子并且有机配体为连接边缘。
根据本发明，通过数学模型定量晶体MOF的内腔尺寸。如本领域已知的，基于构成MOF骨架的原子的具体空间分布，可以通过数学模型复制出晶体MOF的三维化学结构。模型允许推断(外推，extrapolating)指示内腔尺寸的参数，即“最大腔直径”(LCD)，其表示可以在MOF内腔内空间的一些点插入但不会与任何骨架原子重叠的最大球形探针的直径。
在本文中，晶体MOF的内腔的LCD值旨在表示为根据E.Haldoupis,S,Nair andD.S.Sholl,Journal of the American Chemical Society,132(2010),7528中描述的程序计算的那些，其以其全部内容作为参考结合到本文中。
根据晶体MOF的种类，内腔可以表征为以下范围内的LCD值：约 至约之间、约至约之间、约至约之间、约 至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间、约至约之间。
本发明适用于微-MOF和中-MOF。这与现有后渗透法相反，现有后渗透法通常限于生物分子向中-MOF内腔的渗透。
如本文所使用的，术语“微-MOF”是指通过BET测量的腔尺寸(对于αMOF)或者内腔的LCD(对于晶体MOF)小于2nm的MOF。术语“中-MOF”包括测量的腔尺寸(对于αMOF)或者内腔的LCD(对于晶体MOF)在2nm至50nm之间的那些MOF。
只要其包封生物分子，则对MOF尺寸无具体限制。在一些实施方式中，以颗粒形式提供MOF，其最大尺寸在以下范围：约10nm至约500μM、约25nm至约250μM、约50nm至约100μM、50nm至约50μM、约50nm至约25μM、约50nm至约10μM、约50nm至约5μM、约50nm至约2.5μM、约50nm至约1μM或约50nm至约0.5μM。
如本文所使用的，术语“生物分子”及其变体包括分离自生物有机体的任何化合物，以及合成或重组类的似物或模拟物、衍生物、突变体或变体和/或其生物活性片段。
例如，生物分子可以是蛋白质、肽、核酸、核苷酸或氨基酸。
如本文所使用的，用于表示生物分子的术语“生物活性的”及其变体，如"生物活性"是指任何体内或体外活性，其是生物分子本身的特征，包括生物分子与一个或多个靶标的相互作用。
例如，生物活性可以包括抗体与抗原的选择性结合，酶的酶活性等。这种活性可以无限制地包括任选地与另一种生物分子或与靶标分子的结合、融合、键形成、结合、接近、催化或化学反应。
本发明的方法包括在溶液中使生物分子和MOF前体结合，例如，如图2的示意图所示。
MOF前体包括在适合溶剂内的溶液中提供本文所列的金属离子的本领域中已知的那些化合物。那些化合物可以是相关金属离子的盐，包括金属-氯化物、-硝酸盐、-乙盐酸、-硫酸盐、-硫酸氢盐、-溴化物、-碳酸盐、-磷酸盐及它们的衍生物，包括单或多水合物衍生物。
适合的金属盐前体的实例包括(但不限于)硝酸钴(Co(NO3)2·xH2O)、硝酸锌(Zn(NO3)2·xH2O)、硝酸铁(III)(Fe(NO3)3·xH2O)、硝酸铝(Al(NO3)3·xH2O)、硝酸镁(mg(NO3)2·xH2O)、硝酸钙(Ca(NO3)2·xH2O)、硝酸铍(Be(NO3)2·xH2O)、硝酸铕(Eu(NO3)3·xH2O)、硝酸铽(Tb(NO3)3·xH2O)、硝酸镱(Yb(NO3)3·xH2O)、硝酸镝(Dy(NO3)3·xH2O)、硝酸铒(Er(NO3)3·xH2O)、硝酸镓(Ga(NO3)3·xH2O)、硝酸钆(Gd(NO3)3·xH2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·xH2O)、硝酸铅(Pb(NO3)2·xH2O)、硝酸镉(Cd(NO3)2·xH2O)、硝酸锰(II)(Mn(NO3)2·xH2O)、氯化钴(CoCl2·xH2O)、氯化锌(ZnCl2·xH2O)、氯化铁(III)(FeCl3·xH2O)、氯化亚铁(II)(FeCl2·xH2O)、氯化铝(AlCl3·xH2O)、氯化镁(mgCl2·xH2O)、氯化钙(CaCl2·xH2O)、氯化铍(BeCl2·xH2O)、氯化铕(EuCl3·xH2O)、氯化铽(TbCl3·xH2O)、氯化镱(YbCl3·xH2O)、氯化镝(DyCl3·xH2O)、氯化铒(ErCl3·xH2O)、氯化镓(GaCl3·xH2O)、氯化钆(GdCl3·xH2O)、氯化镍(NiCl2·xH2O)、氯化铅(II)(PbCl2·xH2O)、氯化镉(CdCl2·xH2O)、氯化锰(II)(MnCl2·xH2O)、醋酸钴(Co(CH3COO)2·xH2O)、醋酸锌(Zn(CH3COO)2·xH2O)、醋酸铁(III)(Fe(CH3COO)3·xH2O)、醋酸亚铁(II)(Fe(CH3COO)2·xH2O)、醋酸铝(Al(CH3COO)3·xH2O)、醋酸镁(mg(CH3COO)2·xH2O)、醋酸钙(Ca(CH3COO)2·xH2O)、醋酸铍(Be(CH3COO)2·xH2O)、醋酸铕(Eu(CH3COO)3·xH2O)、醋酸铽(Tb(CH3COO)3·xH2O)、醋酸镱(Yb(CH3COO)3·xH2O)、醋酸镝(Dy(CH3COO)3·xH2O)、醋酸铒(Er(CH3COO)3·xH2O)、醋酸镓(Ga(CH3COO)3·xH2O)、醋酸钆(Gd(CH3COO)3·xH2O)、醋酸镍(Ni(CH3COO)2·xH2O)、醋酸铅(II)(Pb(CH3COO)2·xH2O)、醋酸镉(Cd(CH3COO)2·xH2O)、醋酸锰(II)(Mn(CH3COO)2·xH2O)、硫酸钴(CoSO4·xH2O)、硫酸锌(ZnSO4·xH2O)、硫酸铁(III)(Fe2(SO4)3·xH2O)、硫酸亚铁(II)(FeSO4·xH2O)、硫酸铝(Al2(SO4)3·xH2O)、硫酸镁(mgSO4·xH2O)、硫酸钙(CaSO4·xH2O)、硫酸铍(BeSO4·xH2O)、硫酸铕(Eu2(SO4)3·xH2O)、硫酸铽(Tb2(SO4)3·xH2O)、硫酸镱(Yb2(SO4)3·xH2O)、硫酸镝(Dy2(SO4)3·xH2O)、硫酸铒(Er2(SO4)3·xH2O)、硫酸镓(Ga2(SO4)3·xH2O)、硫酸钆(Gd2(SO4)3·xH2O)、硫酸镍(NiSO4·xH2O)、硫酸铅(II)(PbSO4·xH2O)、硫酸镉(CdSO4·xH2O)、硫酸锰(II)(MnSO4·xH2O)、氢氧化钴(Co(OH)2·xH2O)、氢氧化锌(Zn(OH)2·xH2O)、氢氧化铁(III)(Fe(OH)3·xH2O)、氢氧化氧化铁(III)(FeO(OH)·xH2O)、氢氧化亚铁(II)(Fe(OH)2·xH2O)、氢氧化铝(Al(OH)3·xH2O)、氢氧化镁(mg(OH)2·xH2O)、氢氧化钙(Ca(OH)2·xH2O)、氢氧化铍(Be(OH)2·xH2O)、氢氧化铕(Eu(OH)3·xH2O)、氢氧化铽(Tb(OH)3·xH2O)、氢氧化镱(Yb(OH)3·xH2O)、氢氧化镝(Dy(OH)3·xH2O)、氢氧化铒(Er(OH)3·xH2O)、氢氧化镓(Ga(OH)3·xH2O)、氢氧化钆(Gd(OH)3·xH2O)、氢氧化镍(Ni(OH)2·xH2O)、氢氧化铅(Pb(OH)2·xH2O)、氢氧化镉(Cd(OH)2·xH2O)、氢氧化锰(II)(Mn(OH)2·xH2O)、溴化钴(CoBr2·xH2O)、溴化锌(ZnBr2·xH2O)、溴化铁(III)(FeBr3·xH2O)、溴化亚铁(II)(FeBr2·xH2O)、溴化铝(AlBr3·xH2O)、溴化镁(mgBr2·xH2O)、溴化钙(CaBr2·xH2O)、溴化铍(BeBr2·xH2O)、溴化铕(EuBr3·xH2O)、溴化铽(TbBr3·xH2O)、溴化镱(YbBr3·xH2O)、溴化镝(DyBr3·xH2O)、溴化铒(ErBr3·xH2O)、溴化镓(GaBr3·xH2O)、溴化钆(GdBr3·xH2O)、溴化镍(NiBr2·xH2O)、溴化铅(PbBr2·xH2O)、溴化镉(CdBr2·xH2O)、溴化锰(II)(MnBr2·xH2O)、碳酸钴(CoCO3·xH2O)、碳酸锌(ZnCO3·xH2O)、碳酸铁(III)(Fe2(CO3)3·xH2O)、碳酸铝(Al2(CO3)3·xH2O)、碳酸镁(mgCO3·xH2O)、碳酸钙(CaCO3·xH2O)、碳酸铍(BeCO3·xH2O)、碳酸铕(Eu2(CO3)3·xH2O)、碳酸铽(Tb2(CO3)3·xH2O)、碳酸镱(Yb2(CO3)3·xH2O)、碳酸镝(Dy2(CO3)3·xH2O)、碳酸铒(Er2(CO3)3·xH2O)、碳酸镓(Ga2(CO3)3·xH2O)、碳酸钆(Gd2(CO3)3·xH2O)、碳酸镍(NiCO3·xH2O)、碳酸铅(PbCO3·xH2O)、碳酸镉(CdCO3·xH2O)、碳酸锰(II)(MnCO3·xH2O)及它们的混合物，其中x在0-12的范围内。
MOF前体还包括本文描述的种类的有机配体，其在MOF骨架中配位金属离子簇。有机配体包括具有至少两个能够配位金属离子的化学部分的分子。在一些实施方式中，这些基团包括羧酸盐、膦酸盐、磺酸盐，N-杂环基及它们的组合。
适合的有机配体包括在WO 2010/075610和Filipe A.Almeida Paz,JacekKlinowski,Sergio M,F.Vilela,P.C.Tomé,José A.S.Cavaleiro,Rocha,Liganddesign for functional metal-organic frameworks,Chemical Society Reviews,2012,41卷,1088-1110页中所列的那些配体，以上文献的内容以其全部内容包括在本文中。
有机配体前体的实例包括(但不限于)4,4’,4”-[苯-1,3,5-三基-三(乙炔-2,1-二基)]三苯甲酸酯、联苯基-4,4’-二羧酸酯、4,4’,4”-[苯-1,3,5-三基-三(苯-4,1-二基)]三苯甲酸酯、1,3,5-苯三苯甲酸酯、1,4-苯二羧酸酯、苯-1,3,5-三(1H-四唑)、1,3,5-苯三羧酸、对苯二甲酸、咪唑、苯并咪唑、2-硝基咪唑、2-甲基咪唑(HmIm)、2-乙基咪唑、5-氯代苯并咪唑、嘌呤、富马酸、α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、1,4-二(1-咪唑基)苯)、4,4’-二吡啶基、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、2-氨基-1,4-苯二羧酸酯、2-氨基-1,4-苯二羧酸、4,4’-偶氮苯二羧酸酯、4,4’-偶氮苯二羧酸、苯胺-2,4,6-三苯甲酸酯、苯胺-2,4,6-三苯甲酸、联苯基-4,4’-二羧酸、1,1’-联苯基-2,2’,6,6’-四羧酸酯、1,1’-联苯基-2,2’,6,6’-四羧酸、2,2’-二吡啶基-5,5’-二羧酸酯、2,2’-二吡啶基-5,5’-二羧酸、1,3,5-三(4-羧苯基)苯、1,3,5-三(4-羧酸酯苯基)苯、1,3,5-苯三羧酸酯、2,5-二羟基-1,4-苯二羧酸酯、2,5-二羟基-1,4-苯二羧酸、2,5-二甲氧基-1,4-苯二羧酸酯、2,5-二甲氧基-1,4-苯二羧酸、1,4-萘二羧酸酯、1,4-萘二羧酸、1,3-萘二羧酸酯、1,3-萘二羧酸、1,7-萘二羧酸酯、1,7-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸酯、2,6-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸酯、1,5-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸酯、2,7-萘二羧酸、4,4’,4”-次氮基三苯甲酸酯、4,4’,4”-次氮基三苯甲酸、2,4,6-三(2,5-二羧基苯基氨基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2,5-二羧酸酯苯基氨基)-1,3,5-三嗪、1,3,6,8-四(4-羧苯基)芘、1,3,6,8-四(4-羧酸酯苯基)芘、1,2,4,5-四(4-羧苯基)苯、1,2,4,5-四(4-羧酸酯苯基)苯、5,10,15,20-四(4-羧苯基)卟啉、5,10,15,20-四(4-羧酸酯苯基)卟啉、腺嘌呤、腺嘌呤酯、富马酸酯、1,2,4,5-苯四羧酸酯、1,2,4,5-苯四羧酸、1,3,5-苯三苯甲酸、3-氨基-1,5-苯二羧酸、3-氨基-1,5-苯二羧酸酯、1,3-苯二羧酸、1,3-苯二羧酸酯、4,4’,4”-[苯-1,3,5-三基-三(乙炔-2,1-二基)]三苯甲酸、4,4’,4”-[苯-1,3,5-三基-三(苯-4,1-二基)]三苯甲酸、草酸、草酸酯、富马酸、富马酸酯、马来酸、马来酸酯、反,反-粘康酸、反,反-粘康酸酯、顺,反-粘康酸、顺,反-粘康酸酯、顺,顺-粘康酸、顺,顺-粘康酸酯、吡唑、2,5-二甲基吡唑、1,2,4-三唑、3,5-二甲基-1,2,4-三唑、吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、六甲叉基四胺、烟酸、烟酸酯、异烟酸、异烟酸酯、4-(3,5-二甲基-1H-吡唑)苯甲酸、2,5-呋喃二羧酸、2,5-呋喃二羧酸酯、3,5-二甲基-4-羧基吡唑、3,5-二甲基-4-羧酸酯吡唑、4-(3,5-二甲基-1H-吡唑-4-基)苯甲酸、4-(3,5-二甲基-1H-吡唑-4-基)-苯甲酸酯及它们的混合物。
将理解有机配体还可以是官能化的有机配体。例如，另外可以通过氨基-，如2-氨基对苯二甲酸、氨基甲酸酯-、乙酰胺-或酰胺-官能化本文所列的有机配体中的任一个。在用作MOF形成的前体之前，可以对有机配体官能化，或者可选择的可以对装配的MOF本身化学处理以官能化其桥连的有机配体。
技术人员将知道通过用于合成MOF的预官能化有机配体或通过官能化后预形成的MOF允许通过官能团官能化MOF的适合化学规程。
可以在MOF上提供的适合的官能团包括-NHR、-N(R)2、-NH2、-NO2、-NH(芳基)、卤化物、芳基、芳烷基、烯基、炔基、吡啶基、双吡啶基、三联吡啶基、苯胺基、-O(烷基)、环烷基、环烯基、环炔基、磺酰氨基、羟基、氰基、-(CO)R、-(SO2)R、-(CO2)R、-SH、-S(烷基)、-SO3H、-SO3 -M+、-COOH、COO-M+、-PO3H2、-PO3H-M+、-PO3 2-M2+、-CO2H、甲硅烷基衍生物、硼烷衍生物、二茂铁及其它茂金属，其中M为金属原子，并且R为C1-10烷基。
对于可以用于制备其中MOF前体和生物分子结合的溶液的溶剂没有具体限制，只要(i)MOF前体在溶剂中可溶，和(ii)生物分子与溶剂相容。也就是说，溶剂通常将是不会不利地影响生物分子的生物活性的溶剂。
可以使用的溶剂的实例包括甲醇、乙醇、二甲基亚砜(DMSO)、丙酮、水及它们的混合物
在一些实施方式中，其中生物分子和MOF前体结合的溶液为水溶液，例如，去离子水或生理缓冲溶液(包含一种或多种盐如KH2PO4、NaH2PO4、K2HPO4、Na2HPO4、Na3PO4、K3PO4、NaCl、KCl、mgCl2、CaCl2等的水)。
只要形成MOF，对存在于溶液中的MOF前体的浓度没有具体限制。
溶液中MOF前体的浓度可以包括以下范围：约0.001M和1M之间、约0.01M和0.5M之间、约0.01M和0.2M之间、约0.02M和0.2M之间、约0.02M和0.15M之间、约0.05M和0.15M之间、约0.08M和0.16M之间。这些值表示相对于含有MOF前体和生物分子的溶液的总体积，有机配体的浓度以及金属盐的浓度。
未限制有机配体浓度和金属盐浓度之间的比值，只要该比值适合于通过根据本发明与生物分子的结合促进的MOF形成。在一些实施方式中，有机配体与金属盐的比值可以在以下范围：60:1至1:60(mol:mol)、30:1至1:30、10:1至1:10、5:1至1:5、2.5:1至1:2.5、2:1至1:2或1.5:1至1:1.5。
根据本发明的方法，生物分子促进包封骨架的形成。
生物分子“促进”包封骨架形成表示一旦与MOF前体在溶液中结合，生物分子本身导致、诱导或引发MOF骨架的形成。由于生物分子促进骨架形成，因此MOF骨架围绕生物分子生长直至最终将其包封。
不受理论限制，据信生物分子诱导的MOF形成可以与特定生物分子的电荷、亲水性/疏水性以及螯合能力有关。据信生物分子对MOF前体的亲合力有利于包封MOF的形成，亲合力来源于例如分子间氢键和疏水性相互作用。NMR光谱和元素分析确认当在溶液中与那些前体结合时，每个生物分子可以配位MOF前体。
导致的金属阳离子(来源于金属盐前体的溶解)和有机配体两者局部浓度的升高(即在生物分子最接近的周围)将有利于MOF骨架的预成核簇。已发现与具有更强疏水性特征和具有带正电荷的部分的分子相比，亲水分子和具有带负电荷的域或部分(例如，羧基、羟基、氨基等)的分子显示出改善的使MOF成核的能力。因此，可以假设生物分子中带负电荷的域吸引在溶液中MOF金属前体所提供的金属阳离子并且在MOF形成早期，有助于稳定金属-有机配体簇。
意外地，MOF前体在溶液中与生物分子的结合足以导致MOF骨架的形成。不需要应用其它因子或试剂来引发MOF的形成。例如，不需要像常规溶剂热MOF合成法(其通常需要使用热源，如烘箱，例如，微波炉、加热板或加热罩)中通常所进行的将热应用于溶液。
因此，在一些实施方式中，在低于100℃、90℃、75℃、50℃或35℃的溶液温度下，引起包封骨架的形成。因此，溶液温度可以在-50℃和75℃之间、-50℃和50℃之间或-50℃和30℃之间。
在一些实施方式中，在室温下进行该方法。如本文所使用的，“室温”的表达将被理解为涵盖了约20℃和25℃之间的温度范围，其平均为约23℃。在这些较低的温度下实施方法对于热敏性蛋白如抗体、纤连蛋白、糖蛋白、蛋白水解酶和胶原蛋白将是有利的。
对于MOF前体和生物分子可以在溶液内结合的顺序没有具体限制。
例如，含有金属前体的溶液可以首先与含有有机配体的溶液混合，随后将含有生物分子的单独溶液引入含有金属盐和有机配体的溶液。可选地，可以首先制备含有生物分子和有机配体的溶液，并且随后将其引入到含有金属前体的单独溶液。
另外，可以首先制备含有生物分子和金属前体的溶液，随后将其引入到含有有机配体的单独溶液。
此外，可以同时将分别单独含有金属前体、有机配体和生物分子的单独溶液混合在一起。
在一个实施方式中，将生物分子引入包含MOF前体的溶液中。
有利地，根据本发明的方法的MOF的形成是快速的。根据所使用的生物分子的类型以及所使用的MOF前体的类型，已发现一旦将生物分子和MOF前体一起引入到溶液中，MOF可以在约1秒、10秒、1分钟、10分钟、30分钟、60分钟或2小时内形成。在相同的时间、温度和MOF前体浓度的条件下，已发现在仅含MOF前体(即无生物分子)的溶液中，MOF不会形成。换言之，已发现生物分子本身促进MOF的形成。
包封在MOF骨架内的生物分子可以有利地在骨架整个体积内均匀分布。可以通过共聚焦显微镜发射测量确定骨架内生物分子的分布情况。如果当在染料的最佳发射波长测量，当在染料的最佳激发波长使用0.12微米线性增量扫描时，通过使用共聚焦扫描激光显微镜(CLSM)扫描具有用荧光染料标记的包封生物分子的MOF的任何平面所记录的发射信号的强度不改变超过10％时，将认为在整个骨架体积中生物分子的分布是“均匀的”。
与本发明相反，通过合成后渗透法，生物分子在MOF内的渗透固有地阻碍了生物分子在整个骨架体积中的均匀分布。
另外，与根据合成后渗透法，可以渗透到预形成的MOF中的每单位体积生物分子的量相比，通过本发明的方法获得的MOF内包封的生物分子的均匀分布固有地在每单位体积MOF骨架内提供了更大量的生物分子。
例如，本发明的方法可以提供包封约1％wt至约32％wt的生物分子，约5％wt至约30％wt的生物分子，或约10％wt至20％wt的生物分子的MOF，其表示为包封蛋白质的量(毫克)和所得MOF的重量(毫克)之间的比值。包封蛋白质的量来源于对包封之前和之后，对液体溶液的样品实施的溶液中蛋白质的UV-Vis光谱吸光度测量。
MOF骨架“包封”生物分子表示围绕生物分子形成骨架。
有利地，本发明的方法允许MOF具有包封处于其天然构象的生物分子的骨架。“天然构象”的表达在本文中用于表示导致生物分子的生物活性的三维构象。
例如，生物分子如肽、蛋白质或核酸的天然构象是由多肽或多核苷酸的自发或辅助折叠造成的以呈现最低焓值的分子构象。这种构象是由分别形成多肽和多核苷酸的氨基酸和核苷酸的具体化学特性和序列所产生的。
通过包封处于其天然构象的生物分子，MOF可以有利地保持生物分子的生物活性。这表示(i)包封的生物分子显示与那些游离生物分子相同的生物活性特征，或者(ii)包封的生物分子显示出掩蔽的生物活性，这是由于其与外部环境物理地分离。然而，在(ii)中，一旦骨架溶解/破坏，则可以有利地利用生物分子的生物活性。
通过将悬浮在溶剂内的MOF溶解，例如，通过引起溶剂pH变化，可以将包封在骨架内的生物分子释放到溶剂中。根据该方法，MOF可以是pH诱导的包封生物分子的靶向释放的良好候选，例如，这对于向生物机体的药物递送应用是有用的。可选地，光的应用可以引发配体-金属立体化学的构象变化，因此它可以导致内腔尺寸的变化并因此释放生物分子负载物。
可以在基于pH-引发的生物分子的释放的应用中使用的MOF的实例包括在某些pH值下稳定，但在某些其它pH值下溶解的MOF。例如，在高于阈值pH值时，MOF可以是稳定的。在这种情况下在其中悬浮了MOF的溶液中，具有不可检测的生物分子的释放。然而，当pH降至阈值之下时，MOF可以溶解，从而导致生物分子在溶液中的释放。
例如，某些ZIF在胞外pH(约7.4)是稳定的，但当pH降至6.5以下时溶解，例如，在胞内pH(约6)。这可以导致包封生物分子的释放，其通过骨架内的保护来维持其生物活性。
在这种背景中，相对于溶解时通过MOF释放到溶剂中的金属离子的量确定某些pH下溶剂中MOF的稳定性。通过将MOF暴露于该pH条件2小时之前和之后实施的电感耦合等离子体(ICP)确定溶剂中金属离子的浓度。如果2小时后溶液中金属离子的测量浓度与初始值相差小于15％，则认为MOF“稳定”。
MOF骨架可以有利地保护包封生物分子抵抗环境条件，环境条件否则将破坏处于其游离形式(即未包封在MOF内)的生物分子。也就是说，在多种环境条件下，包封骨架改善了生物分子的稳定性。例如，发现包封的生物分子保持了它们的生物活性，即使在MOF暴露于高达90℃的温度持续超过1小时的一段时间之后。
本发明还有利地允许在晶体MOF内包封生物分子，而不考虑内腔和生物分子之间的相对尺寸。
例如，本发明的方法允许在晶体MOF内包封显著大于骨架内腔的生物分子。该方法可以提供独特的MOF，而常规合成后渗透法排除了它们的可能性。
因此，本发明还提供了产生具有骨架的晶体MOF的方法，骨架(i)限定了内腔，和(ii)包封了生物分子，所述方法包括在溶液中使MOF前体和生物分子结合，生物分子促进包封骨架的形成，其中生物分子具有大于骨架任何内腔的最大腔直径(LCD)的最小尺寸。
本发明还提供了具有骨架的晶体MOF，骨架：(i)限定了内腔和(ii)包封了生物分子，其中生物分子具有大于骨架任何内腔的最大腔直径(LCD)的最小尺寸。
通过使用本领域技术人员熟知的技术，可以确定生物分子的最小尺寸。
当生物分子为出于XRD表征的目的可以结晶的蛋白质或核酸时，“最小尺寸”的表达表示获得自蛋白质或核酸的相应蛋白质数据库(Protein Data Bank，PDB)文件的蛋白质或核酸的任何尺寸的最小值(与分子量相反)。
如本领域已知的，蛋白质或核酸的PDB文件编码了形成蛋白质或核酸的每个原子的空间分布，空间分布是通过对处于其结晶形式的蛋白质或核酸实施XRD和NMR表征所确定的。根据技术人员已知的程序实现蛋白质或核酸的结晶。
如本领域已知的，可以通过3D编辑软件读取PDB文件以获得所得蛋白质或核酸结构的3D显像。通过一系列处于“a×b×c”形式的3个长度值，3D显象软件使得能够精确测定模型蛋白质或核酸的几何尺寸。因此，在这种背景中，蛋白质或核酸的“最小尺寸”是a、b和c的最小值。
在就出于XRD和NMR表征的目的不能结晶的生物分子如蛋白质或核酸的情况下，“最小尺寸”的表达是指根据Harold P.Erickson,'Size and Shape of ProteinMolecules at the Nanometer Level Determined by Sedimentation,Gel Filtration,and Electron Microscopy’Biological Procedures Online,11卷,1号中详细描述的过程确定的蛋白质或核酸的斯托克斯半径(Stokes radiu)。
只要生物分子的最小尺寸大于结晶骨架的内腔的LCD，则相对于晶体MOF内腔的LCD，对生物分子的尺寸无限制。
只要生物分子包封在晶体MOF骨架内，则生物分子的最小尺寸可以有利地是晶体MOF内腔的LCD的任何程度大。例如，生物分子的最小尺寸可以是骨架的任何内腔的LCD的至少1.5、2、5、10、25、50、75、100、250、500、750或1000倍大。
生物分子可以相对紧密地包封在MOF骨架内，从而阻碍例如生物分子和包封骨架之间的相对运动。据信生物分子在自限定腔内作为非均相且不连续的客体相位于MOF骨架内。也就是说，生物分子不位于MOF骨架的内腔内。的确，SAXS测量确认了MOF骨架内这种自限定腔的存在，发现其在比包封的生物分子的尺寸大17％至30％的范围内。
通过在MOF骨架内紧密包封，生物分子可以与骨架相互作用。生物分子和骨架之间可能的相互作用可以是生物分子内带负电荷的域和骨架的金属离子之间的离子配位或混合的离子/共价相互作用。例如，对包封蛋白质的ZIF-8实施FTIR表征显示了蛋白骨架的羰基和ZIF-8骨架的Zn2+离子之间可能的相互作用。据信当包封在MOF骨架内时，这些相互作用在多种环境条件下有助于改善生物分子的物理和化学稳定性。
通过允许包封最小尺寸大于结晶骨架任何内腔的最大腔直径的生物分子，可以克服合成后渗透法的固有限制。
在合成后渗透法的情况下，考虑到相对于晶体MOF骨架内腔尺寸的生物分子尺寸，可用的晶体MOF/生物分子系统的数目受限制。也就是说，所报道的合成后渗透法仅允许合成其中生物分子足够小以扩散穿过骨架，并且骨架内腔足够大以在空间上容纳生物分子的那些晶体MOF/生物分子系统。
因此，通过合成后渗透途径可获得的晶体MOF和生物分子的可用组合受限。例如，孔尺寸通常小于2nm的微孔MOF(其代表了最常见的MOF种类)固有地不适合于被大部分生物分子如蛋白质(包括酶)或核酸(其最小尺寸通常超过2nm)渗透，。
在一个实施方式中，生物分子是氨基酸。
如本文所使用的，“氨基酸”的表达是指含有碱性氨基(NH2)和酸性羧基(COOH)的有机酸。该表达以其最广泛的含义使用并且可以表示处于其多种不同化学形式的氨基酸，包括单次施用的氨基酸、其生理学活性盐或酯，其与其多种盐的组合，其互变异构、聚合和/或异构形式，其类似物形式、其衍生形式和/或其脱羧产物。
通过非限制性实例，在本发明中有用的氨基酸的实例包括胍基丁胺、β-丙氨酸、精氨酸、天门冬酰胺、门冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯基β-丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸。
只要形成MOF，对具有MOF前体的溶液中存在的氨基酸浓度没有具体限制。
溶液中适合的氨基酸浓度可以包括以下范围：约0.1和100mg/mL之间、约0.1和75mg/mL之间、约0.1和50mg/mL之间、约0.1和25mg/mL之间、约0.2和25mg/mL之间、约0.25和25mg/mL之间、约0.25和20mg/mL之间、约0.25和15mg/mL之间、约0.25和10mg/mL之间以及约0.025和1.5mg/mL之间。
在一个实施方式中，生物分子是蛋白质。
如本文所使用的，术语“蛋白质”是指氨基酸残基的聚合物并且是指它们的变体和合成类似物。因此，这些术语适用于其中一个或多个氨基酸残基为合成的非天然存在的氨基酸，如对应于天然存在的氨基酸的化学类似物的氨基酸聚合物以及天然存在的氨基酸聚合物。如本文所使用的，术语“蛋白质”还包含酶。
蛋白质通常折叠成独特的3-维结构。蛋白质可以呈现多种3-维形状。将单个蛋白质分子的整体形状鉴别为“三级结构”。通过其三级结构决定/控制蛋白质的基本生物活性功能。
根据本发明，蛋白质可以选自治疗性或预防性蛋白。这些可以包括血浆蛋白、激素和生长因子、胞外蛋白和用于疫苗的蛋白质抗原。它们还可以选自在化妆品和食品中使用的结构有用的蛋白。
血浆蛋白的实例包括(但不限于)白蛋白(HSA)、血红蛋白、凝血酶、纤连蛋白、纤维蛋白原、免疫球蛋白、凝血因子(FX、FVIII、FIX)。胞外蛋白的实例(并且在一些情况下，还将它们描述为结构蛋白)包括(但不限于)胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、肌动蛋白、微管蛋白、肌球蛋白、驱动蛋白和动力蛋白。
激素和生长因子的实例包括(但不限于)胰岛素、EGF、VEGF、FGF、胰岛素样生长因子、雄激素、雌激素。
抗原蛋白的实例包括(但不限于)卵清蛋白(OVA)，钥孔戚血蓝素和牛血清白蛋白(BSA)和免疫球蛋白。
可以在本发明中使用的蛋白质包括酶。如本文所使用的，术语“酶”是指来源于活细胞或人工合成的蛋白质，其能够通过催化作用在有机物质中产生化学变化。
酶在多个领域是工业可用的，如食品、纺织、动物饲料、个人护理和去污剂、生物修复和催化。在这些应用领域中，构象和活性的保持、生物利用率和释放谱以及包封载体的采用均在它们的工业应用中起到一些作用。由于它们的高选择性，酶还在生物医学装置和传感器中有用。
因此，在本发明中有用的酶可以根据它们的最终用途分类。
在食品工业中使用的酶的实例包括(但不限于)果胶酶、高血压蛋白原酶、木质素-修饰酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶。
在纺织工业中使用的酶的实例包括(但不限于)内切葡聚糖酶、氧化酶、淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶。
在生物医学/传感器工业中使用的酶的实例包括(但不限于)脱氢酶、脂肪酶、辣根过氧化物酶(HRP)、脲酶和RNA或DNA酶，如核糖核酸酶。
只要由前体形成MOF，对具有MOF前体的溶液存在中的蛋白质浓度没有具体限制。
溶液中适合的蛋白质浓度可以包括以下范围：约0.1和20mg/mL之间、约0.15和10mg/mL之间、约0.15和7.5mg/mL之间、约0.2和5mg/mL之间、约0.25和5mg/mL之间、约0.03和5mg/mL之间、约0.025和2.5mg/mL之间、约0.025和2mg/mL之间、约0.025和1.5mg/mL之间或约0.025和1.25mg/mL之间。
在一个实施方式中，生物分子是核酸。
如本文所使用的，“核酸”的表达是术语“多核苷酸”的同义词，其表示所有已知形式的生命所必需的聚合物大分子或大生物分子，其可以包括(但不限于)DNA(cDNA、cpDNA、gDNA、msDNA、mtDNA)、寡核苷酸(双链或单链)、RNA(正义RNA、反义RNA、mRNA(pre-mRNA/hnRNA)、tRNA、rRNA、tmRNA、piRNA、aRNA、RNAi、YRNA、gRNA、shRNA、stRNA、ta-siRNA、SgRNA、Sutherland RNA、小干扰RNA(siRNA)、双链RNA(dsRNA)、短发夹RNA(shRNA)、piwi-相互作用RNA(PiRNA)、微小RNA(miRNA)、小核仁RNA(SnoRNA)、小核RNA(SnRNA)、核糖酶、适体、DNA酶、核糖核酸酶-类复合物以及如本文的其它这些分子。
为了避免引起疑问，“核酸”的表达包括非天然存在的修饰形式以及天然存在的形式。
在一些实施方式中，核酸分子包含约8至约80个核碱基(即约8至约80个连续连接的核酸)。本领域的技术人员将理解本发明包含长度为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80个核碱基的核酸分子。
只要形成MOF，对具有MOF前体的溶液中存在的核酸浓度没有具体限制。
溶液中适合的核酸浓度包括以下范围：相对于含有MOF前体和核酸的溶液的总体积，约0.001至100μM之间、约2至50μM之间、约2至10μM之间、约3至5μM之间、约3.45至5μM之间或约3.45至4μM之间。
现将参考以下非限制性实施例描述本发明的具体实施方式。
实施例
生物分子
实施例中使用的氨基酸为丙氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸。
实施例中使用的蛋白质为DQ-卵清蛋白(DQ-OVA，来自鸡蛋清，MW～44kDa)、牛血清白蛋白(BSA，来自牛血清，部分V，MW～66kDa)、人血清白蛋白(HSA，来自人血清，MW～66kDa)、卵清蛋白(OVA，来自鸡蛋清，MW～44kDa)、血红蛋白(来自牛血液，MW～64.5kDa)和胰岛素(来自牛胰腺，MW～5.8kDa)。这些优选实施方式的酶为胰蛋白酶(来自牛胰腺，MW～23.8kDa)、葡萄糖脱氢酶吡咯喹啉醌((PQQ)GDH，来自弱氧化葡糖杆菌(Gluconobactersuboxydans)，MW～100kDa)、溶菌酶(来自鸡蛋清，MW～14.3kDa)、辣根过氧化物酶(HRP，来自山葵(Amoracia rusticana)，II型，MW～44kDa)、核糖核酸酶A(来自牛胰腺，I-AS型，MW～13.7kDa)、脂肪酶(来自洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)，MW～34kDa)和脲酶(来自矮生刀豆(Canavalia ensiformis)，III型，单个亚单位(single subunit)MW～90.8kDa，共6个亚单位，～544.6kDa)。
用于这些优选实施方式的核酸为Cy3-标记的寡核苷酸。
获得自蛋白质数据库的典型尺寸(晶胞，a×b×c，)：DQ-OVA和OVA：62.9×84.7×71.5；BSA：217.8×44.9×143.6；HSA：54.84×55.62×l20.27；血红蛋白：63.1×82.91×53.65；胰岛素：81.56×81.56×33.54；胰蛋白酶：76.9×53.4×46.6；(PQQ)GDH：60.59×158.72×221.39；溶菌酶：77.93×77.93×36.96；HRP：40.04×66.81×116.36；核糖核酸酶A：100.74×32.82×72.69；脂肪酶：244.33×244.33×244.33；脲酶：138.57×138.57×198.35。
Cy3-标记的寡核苷酸(50个碱基，MW：16kDa)购自Trilink Biotechnologies Inc.(San Diego,California,USA)。DQ-卵清蛋白(DQ-OVA)得自Life Technologies(VIC,Australia)。所使用的所有其它反应物购自Sigma-Aldrich并且使用时无需进一步修饰。
MOF
实施例中制备的MOF为ZIF-8(LCD)、HKUST-1(LCD)、Eu(bdc)(bdc＝l,4-苯三羧酸酯MOF，)、Tb(bdc)(LCD[请在此插入Tb(BDC)的最大腔直径值]MIL-88A(LCD[请在此插入MIL-88A的最大腔直径值])。
FITC-标记的蛋白质的合成
在一些实例中，用FITC标记蛋白质。将1mg FITC和35mg BSA溶于2.5mL MOPS缓冲液(CAS 1132-61-2，10mM，pH 7.0)并且通过温和搅拌在室温下保持2h。将混合物通过GEHealthcare illustra NAP-25柱(GE Healthcare Life sciences,NSW,Australia)回收FITC-标记的BSA。
实施例1
氨基酸@ZIF-8
为了制备ZIF-8，在溶液中使用20种氨基酸对相关前体试剂接种，每种氨基酸处于单独的实验中，共计20个实验。首先，将等量(0.02g)的每种氨基酸引入到HmIm的水溶液中(160mM，2mL)。随后并且单独将这些第一溶液中的每一种与含有MOF金属前体的水溶液(即醋酸锌，40mM，2mL)混合。
观察到含有不同氨基酸的MOF前体溶液的pH无显著变化。将溶液保持在室温下。溶液浊度随时间的升高显示出ZIF-8晶体的形成。用NMR、SEM和PXRD测量验证晶体性质。ZIF-8的形成速度取决于所使用的氨基酸。
在使氨基酸与ZIF-8前体结合10分钟后实施，将使用UV-Vis光谱仪测量的光散射用作定性参数以鉴别晶体形成的效率/速率。结果收集在图3中。
粉末XRD分析确认了形成的晶体具有与模拟的ZIF-8以及使用标准规程合成的ZIF-8相同的峰值。在图3中，根据氨基酸侧基团的性质，对单独的氨基酸接种MOF晶体形成的效率进行分组。
发现晶体形成与氨基酸的电荷和亲水性密切相关；亲水性最强和带负电荷的氨基酸显示出比疏水性更强和带正电荷的氨基酸更好的引起ZIF-8晶体形成的能力。这些观察结果导致以下假设：带负电荷的分子将吸引阳性的Zn2+离子并且在成核阶段帮助稳定Zn-HmIm簇，这促进了ZIF-8晶体的形成。
实施例2
蛋白质@ZIF-8
将10mg适当的蛋白和酶加入到2-甲基咪唑(160mM，20mL，pH 10.3)在去离子水的溶液中。对于胰岛素，将10mg胰岛素加入水中，用HCl(20mM)将pH调至3-4以完全溶解胰岛素并且在加入2-甲基咪唑(160mM)前调回到pH 10.3。还制备了溶于去离子水的单独的醋酸锌溶液(40mM，20mL)。使这两种溶液结合，然后搅拌10s。将所得溶液在室温下(23℃)老化12h。通过在6000rpm离心10min回收所得沉淀物，然后在去离子水或乙醇中清洗并离心。
使用预先确定的FITC-标记蛋白的标准曲线，通过荧光分光光度法确定ZIF-8中蛋白的包封效率(wt％)。
蛋白质包封效率；BSA约100％；HSA约100％，约100％；溶菌酶约96％；HRP约100％；核糖核酸酶A约86％；血红蛋白约90％；胰蛋白酶约96％；脂肪酶约88％；胰岛素约86％；(PQQ)GDH约82％；脲酶约95％。
BSA@ZIF-8 MOF形成的动力学
在BSA的情况下，在1秒内形成ZIF-8，然后将蛋白质引入到ZIF-8前体的溶液中。
一旦引入BSA，则MOF前体和BSA的溶液几乎立刻(1s)变得不太透明，并且然后在多至30s的反应中浊度增加。
在没有BSA的情况下，检测透明度无变化，这是因为对于任何研究的反应时间(长达30天)，MOF骨架不生长。X射线散射的分析显示出尽管在没有BSA的情况下，在注入ZIF-8前体后确实立刻在水溶液中形成了小颗粒(回转半径Rg＝35nm)，但是它们以非常少量形成，并且不够大以促进骨架生长。相反，当使用BSA时，约30秒后形成较大的MOF颗粒(Rg＝100nm)，并且同时发生小颗粒的减少(以下详细描述了用于由SAXS数据确定Rg的程序)。
在存在BSA的情况下，溶液几乎即刻变得不太透明，同时浊度逐渐升高。在不存在BSA的情况下，检测透明度无变化，从而排除了在任何研究反应时间下ZIF-8的形成。混合物保持透明且无色超过1个月，并且扫描电子显微镜(SEM)研究确认了在这些条件下晶体不可能形成。
含有BSA的溶液的浊度与散射粒子的形成有关，可以使散射粒子沉淀并分析。
XRD分析确认了单独的颗粒为晶体ZIF-8，这是因为对于所有合成物质，测量的衍射图与纯ZIF-8的模拟衍射图一致，如图5所示。
对分离自含有生物分子的样品的晶体进行的扫描电子显微镜(SEM)分析使得能够鉴别ZIF-8晶体形态对所使用的生物分子类型的依赖性，如图4(a-k)所示。根据所使用的生物分子，形态从立方体至星形ZIF-8颗粒。因此，控制晶形的能力表明生物分子在作为MOF晶体形态的模板中起作用。
可以使用共聚焦显微镜检测包封在ZIF-8骨架内的FlTC-标记的生物分子的光发射(图4(l))。图4(l)的插图示出了含有包封FITC-标记的生物分子的ZIF-8晶体的悬浊液的小瓶的照相图像。
可以通过对包封FITC-标记的BSA的ZIF-8进行共聚焦激光显微镜观察来研究ZIF-8骨架内生物分子的空间分布，如图4(l)、7和8所示。图像使得能够理解穿过每个扫描的ZIF-8晶体截面的均一发射信号，从而确认荧光标记的BSA在每个晶体内平均且均匀分布。
BSA@ZIF-8、HRP@ZIF-8和脲酶@ZIF-8的SAXS表征
通过小角度X射线散射(SAXS)评价BSA@ZIF-8的分层多孔结构。在澳大利亚同步加速器中心的SAXS光束线(SAXS beamline of the Australian Synchrotron facility)采集同步加速器SAXS数据。对毛细管加载清洗且干燥的样品。使用SAXS/WAXS光束线(9.3keV，2675mM相机长度，使用Pilatus 1M作为检测器，传输方式)研究样品。对于每个SAXS分析，对每个毛细管，将4次测量(不同位置)取平均值，并且减去空毛细管的背景。将Scatterbrain软件用于取平均值和背景扣除过程。
使用设置在统一模型(Unified model)中的Guinier knee确定自限定腔(即不是MOF骨架的内腔，而是将生物分子包封其中的骨架的腔)的尺寸值(回转半径，Rg)。Beaucage等人(Beaucage,G.Small-Angle Scattering from Polymeric Mass Fractals ofArbitrary Mass-Fractal Dimension.J.Appl.Crystallogr.29,134-140(1996))描述了Guinier定律和结构限制指数定律(Guinier's law and structurally limited powerlaws)如何可以来源于互相排斥的散射事件。在最简单的情况下，所观察的散射是双组分的总和，
其中G是经典Guinier前因子并且B是对指数散射定律(power-law scattering)的类型特异的前因子，其通过其中指数P下降的状态指明。动量传递q的单位为(长度)-1，因此大的q散射检测小的长度范围。对于表面分形，
B＝4π2ρ2Rg (6-P)τ((P-1)sin(π(P-3)/2)(P-3))，
其中Rg是大颗粒回转半径。误差函数(eft)在一些拟合程序(例如，Igor)中是可用的，或者可以使用渐进展开计算。
图6(a)示出了通过BSA@ZIF-8生物复合物获得的数据。可以使用回转半径(Rg)为的统一模型拟合所观察到的Guinier knee，回转半径稍大于BSA的最大尺寸(当根据E.Mylonasa等人，Accuracy of molecular mass determination of proteins insolution by small-angle X-ray scattering,Journal of Applied Crystallography2007,40卷,s245)，来源于1N5U PBD数据时，Rg为约)。
在纯ZIF-8中未检测到具有足够尺寸以容纳生物分子的这种半径的孔。数据支持本文所做出的解释：生物分子作为自限定腔内的非均匀且不连续客体相位于MOF骨架内，即生物分子不位于MOF骨架的内腔内。
图6(b)和6(c)示出了得自对HRP@ΖIF-8和脲酶@ΖIF-8样品进行的SAXS的数据。那些图显示了强度(计数)相对于HRP@ZIF-8和脲酶@ZIF-8的的图。实验数据的统一拟合(Unified fit)和统一拟合的Guinier组元显示ZIF-8内存在新一代自限定腔，对于HRP@ZIF-8，对于脲酶@ZIF-8，其大于各个生物分子的Rg。
实施例3
DNA@ZIF-8
将200μL寡核苷酸(20.8μM)加入到2-甲基咪唑(160mM，0.5mL)的去离子水的溶液中。制备溶于去离子水的单独的醋酸锌溶液(40mM，0.5mL)。然后，将这两种溶液混合并涡旋10s。混合物在室温下老化12h。通过6000rpm离心20min回收所得沉淀物，然后在乙醇中清洗并离心。使用在561nm(Cy3最大发射波长)采集发射的荧光分光光度计，根据预先确定的标准曲线，通过测量前体溶液中以及所得晶体的上清液中的DNA浓度确定ZIF-8中DNA的负载效率(75％wt)。
从加入到2-甲基咪唑(160mM，20mL)的去离子水的溶液中的单个氨基酸(6.67mM)合成了氨基酸-引起的ZIF-8。还制备了溶于去离子水的单独的醋酸锌溶液(40mM，20mL)。然后，将这两种溶液混合并涡旋10s。将混合物在室温下老化10分钟。通过在20000g下离心10min回收所得沉淀物，然后在乙醇中清洗并离心。
实施例4
HKUST-1的生物接种
将苯-1,3,5-三羧酸(btc)溶于乙醇(53.45mM，20mL)。还制备了溶于去离子水的单独的硝酸铜(II)溶液(40.09mM，20mL)。然后，将这两种溶液混合并涡旋10s。然后，将120μLBSA溶液(10mg/mL，在MQ中)加入到混合物中。将混合物溶液在室温下老化12h。将悬浊液以6000rpm离心20min，并使用乙醇作为清洗缓冲液，进行三次离心-清洗循环。产率：11％。
实施例5
Eu-BDC和Tb-BDC的生物接种
根据Daiguebonne,C.等人的"Structural and Luminescent Properties ofMicro-and Nanosized Particles of Lanthanide Terephthalate CoordinationPolymers"Inorganic Chemistry 47,3700-3708,(2008)的程序，制备对苯二甲酸二钠盐。将5g对苯二甲酸溶于去离子水，向其中加入2.32g氢氧化钠。将所得溶液蒸干，然后将固体再悬浮在乙醇中并在过滤、用水清洗和干燥前回流1h。然后，将对苯二甲酸的二钠盐溶于去离子水(10mM，20mL)，向其中溶解200mg BSA。还将EuCl3·6H2O或TbCl3·6H2O溶于去离子水(10mM，20mL)。然后，将镧系元素盐溶液和BSA配体溶液混合并涡旋震荡10s。通过在6000rpm下离心20min回收沉淀物，然后在乙醇中清洗并离心3次之前，将溶液轻轻搅拌12h。
MIL-88A的生物接种
将不同量的BSA(2、4、8、16mg/mL)溶于富马酸的去离子水的溶液中(25mM)。制备单独的FeCl3·6H2O溶液(25mM)，并立即与等体积的含有BSA的富马酸溶液混合，并涡旋震荡10秒。将溶液混合物在室温下老化7天。将悬浮液以6000rpm离心20min，并使用乙醇作为清洗缓冲液，进行三次离心-清洗循环。
实施例6
HRP@ZIF-8的生物活性
首先将实施例2中获得的HRP@ZIF-8晶体在70℃下在十二烷基硫酸钠(SDS，10％w/w，在去离子水中，2mL)溶液中再分散10分钟以洗去晶体表面上的游离酶。根据Chance,B.&MaeMy.A,C.Methods in enzymology 2卷,764-775(Academic Press,1955)中的程序，以焦棓酸(pyrogallol)作为氢供体(其可以转化为浅黄色产物红紫剖精(purpurogallin))，通过测量过氧化氢的分解速度确定HRP的活性。在典型的测定中，制备了含有76μL KH2PO3(100mM，pH 6.0)、38μL H2O2(5％w/w，在去离子水中)、76μL焦棓酸(5％w/w，在去离子水中)和1.8mL PBS缓冲液(pH 7.4)的溶液A。
向溶液A中，加入0.1mg HRP@ZIF-8晶体，并且立即在420nm，以30秒的增量通过UV-Vis监控溶液的吸光值。在对照实验中，开始将1mg HRP@ZIF-8晶体再分散在去离子水(1mL)中并在90℃下培育1h。然后，将100μL所得溶液加入到溶液A中，并立即在420nm，以30秒的增量通过UV-Vis监控溶液的吸光值。在使用无HRP的酶活性测定中，将引入到溶液A中的游离酶的量调节至等于负载到HRP@ZIF-8中的酶的量，如根据负载效率所确定的。
实施例7
(PQQ)GDH@ZIF-8的生物活性
将实施例2中获得的(PQQ)GDH@ZIF-8晶体在70℃下在SDS(10％w/w，在去离子水中，2mL)溶液中再分散10分钟以洗去晶体表面上的游离酶。在典型的测定中，制备了含1mL葡萄糖(20mM，在10mM MOPS缓冲液中，pH 7.0)、10μL 2,6-二氯靛酚(0.1mM，在去离子水中)、10uL吩嗪硫酸甲酯(0.06mM，在去离子水中)的溶液B。向溶液B中，加入0.1mg(PQQ)GDH@ZIF-8晶体，并且立即在600nm，以30秒的增量通过UV-Vis监控溶液的吸光值。在对照实验中，将1mg(PQQ)GDH@ZIF-8晶体再分散在去离子水(1mL)中并在90℃下培育1h。然后，将100μL所得溶液加入到溶液B中，并立即在600nm，以30秒的增量通过UV-Vis监控溶液的吸光值。在使用无(PQQ)GDH的酶活性测定中，将引入溶液B中的游离酶的量调节至等于负载到(PQQ)GDH@ZIF-8中的酶的量，如根据负载效率所确定的。
图9示出了在存在蛋白水解试剂的情况下并且在沸水中处理后，相对于无(PQQ)GDH的(PQQ)GDH@ZIF-8的归一化产物转化。使用吩嗪硫酸甲酯作为电子受体确定(PQQ)GDH的活性。
脲酶@ZIF-8的生物活性
当脲酶(在高于45℃下变性)包封在MOF骨架内时，可以保护高达80℃。由于脲酶尺寸(约600kDa，177.9A水动力)及其在存在醇(例如，甲醇)时快速降解，因此所提议的方法可以克服先前报道的旨在使用MOF作为生物大分子的主体和/或需要有机溶剂的方法的限制。
使用酚红作为pH指示剂，通过测量由于脲转化为氨所造成的pH升高，确定脲酶@ZIF-8的活性。通过将10mg酚红溶解在284μL NaOH溶液(0.1M)中制备酚红溶液，并用去离子水组成10mL的最终体积。在典型的测定中，将10μL酚红溶液、990μL脲溶液(0.5M)和ZIF-8@脲酶加入到UV-Vis比色皿(cuvette)中，并在560nm，以30秒的增量，通过UV-Vis监控溶液吸光值。
图10示出了在80℃水中热处理1小时之前和之后，脲酶@ZIF-8相对于游离脲酶的归一化产物转化。实验重复进行三次。由于脲向氨的转化，使用酚红作为pH指示剂确定脲酶的活性。半衰期是达到最大底物转化一半的时间；V0是酶的初始底物转化速率。
实施例8
pH-引发的蛋白质释放
图11(a-d)示出了测试程序。在37℃下，在温和搅拌下，在pH 7.4或pH 6.0下，将1mg通过实施例2的合成中使用的标记的BSA所制备的FITC-BSA@ZIF-8分散在2mL pH调节的PBS中。在24小时内，以固定时间间隔，将晶体分散体系以20000g离心10min，并通过使用荧光分光光度计监控上清液的荧光强度来评价释放的FITC-BSA的荧光强度。图11(e)示出了测量数据。
pH-引发的酶的释放以及所释放的酶的生物活性
通过使用ZIF作为主物质所提供的其它优势在于Zn离子和HmIm有机配体之间的配位在生理学相关条件下是pH依赖性的。也就是说，骨架可以在特定pH值下溶解，从而将包封的生物分子释放到外界环境中。这对于药物递送应用是特别有用的，其中例如酶必须在以特定pH值为特征的特定位置释放。
通过实验已对FITC-标记的BSA-@ZIF-8样品晶体发现了这种情况，对其测量了具体的pH引起的释放谱。图11(a-d)示出了该测试。在pH 7.4(即胞外pH)，24h内从晶体释放的BSA小于10％，表明晶体保持稳定。然而，在pH 6.0的PBS(即胞内条件)中，可以在约24h后测量到BSA的定量释放(图11(e)，由于MOF骨架的逐渐溶解)。
pH-引发的反应生物分子向相同溶液的释放
为了证明包封的分子保留了它们的生物活性，根据图11(f-i)中所示的测试，对与包封DQ-卵清蛋白(DQ-OVA)的ZIF-8混合的包封酶胰蛋白酶的ZIF-8进行了类似的pH-释放测试。DQ-OVA是荧光蛋白底物，并且一旦发生通过胰蛋白酶的DQ-OVA的酶促蛋白水解，则形成高度荧光染料标记的肽。因此，如果从MOF释放了胰蛋白酶和卵清蛋白，则酶可以进行其切割所释放的蛋白卵清蛋白的催化活性。单独清洗含有生物分子的两批MOF，然后在pH 7.4下混合在一起以形成悬浊液。使用荧光分光光度计测量来自生物官能化的ZIF-8的溶液发射的荧光强度，其显示了随时间可忽略的变化(图11(j))。
图11(f-j)示出了测试的程序。在37℃下，温和搅拌下，在pH 7.4或pH 6.0下，将1mg胰蛋白酶@ZIF-8和1mgDQ-OVA@ZIF-8分散在2mL pH-调节的PBS中。使用荧光分光光度计持续监控溶液中通过胰蛋白酶对DQ-OVA的蛋白水解所产生的来自BQDIPY染料的荧光。图11(j)示出了测量数据。
一旦将嵌入胰蛋白酶或DQ-OVA的MOF晶体暴露于pH 6.0，则MOF开始分解，从而将相应的生物分子释放到溶液中。一旦溶液中的生物分子反应，则引起荧光强度的升高，这是由于来源于胰蛋白酶对DQ-OVA的蛋白水解活性的染料标记的肽的形成所造成的(图11(j))。
图12示出了在pH 6.0下，BSA@ZIF-8晶体随时间的逐渐分解的SEM图。
实施例9
形成提高BSA浓度的ZIF-8
进行实验以改变可以包封的生物分子的量。结果还表明通过改变蛋白质的量，可以调节MOF的结晶性。除了一些批次是通过提高BSA的量制备的，根据实施例2制备了BSA@MOF样品。具体地，在室温下，在与醋酸锌的水溶液(40mM，2mL)混合前，使用溶于HmIm水溶液(160mM，2mL)的1mg，5mg、10mg和20mg的量的BSA制备样品。使用SEM、XRD和Brunauer-Emmett-Teller(BET)研究所制备的BSA@MOF。
在图13、14和15中采集结果。
图13示出了包封BSA并且使用提高量的BSA合成的ZIF-8的SEM图像。在室温下，在与醋酸锌的水溶液(40mM，2mL)混合前，将1mg(a)、5mg(b)、10mg(c)和20mg(d)BSA溶于HmIm的水溶液(160mM，2mL)中。
图14示出了XRD图像，其示出了在生物接种方法中使用提高浓度的BSA时，结晶性降低。在室温下，在与醋酸锌的水溶液(40mM，2mL)混合前，将1mg(蓝色)、5mg(绿色)、10mg(橙色)和20mg(红色)BSA溶于HmIm的水溶液(160mM，2mL)中。XRD光谱显示出如何通过改变前体溶液中BSA的量，可以将产物从晶体(ZIF-8)调整至主要为无定形。结果表明大量蛋白质可以包封在MOF中，而不影响形成任何类型晶体MOF的能力。
实施例10
蛋白@ZIF-8的BET表征
如图15所示，使用BET测量数据，测量了包封BSA并且使用不同量的BSA获得的ZIF-8的孔径分布。随着BSA的量的提高，孔体积逐渐降低。孔径无明显改变，这表明围绕生物分子形成ZIF-8。注意到集中在约孔隙宽度的第二峰值不代表ZIF-8骨架内的内腔，而是反映样品中存在ZIF-8聚集体。由包装在一起的单个ZIF-8晶体组成聚集体。聚集体的特征在于形成聚集体的相邻晶体间的平均尺寸为的空隙。注意第一峰值显示约11的孔隙直径，其与LCD预测良好吻合。
BET还用于评价接种不同蛋白的ZIF-8的可接近表面积，蛋白包括BSA、HSA、OVA、胰蛋白酶、(PQQ)GDH、血红蛋白、溶菌酶、HRP、核糖核酸酶A。提供了不着色的ZIF-8的BET用于比较。使用本文所列蛋白，合成与实施例2一致。
使用Micromeritics 6端口ASAP 2420分析仪，在-196℃下使用氮吸附确定BET表面积。分析前，将样品在120℃下，真空脱气8小时。使用密度泛函理论确定孔隙分布。这是通过实验测量孔径分布的典型方法。将结果与数学衍生值，如LCD值相关联，如Haldoupis,S.Nair and D.S.Sholl,Journal of the American Chemical Society,132(2010)7528中所列。
在77K下使用1mg(a)BSA、(b)HSA、(c)OVA、(d)胰蛋白酶、(e)(PQQ)GDH、(f)血红蛋白、(g)溶菌酶、(h)HRP、(i)核糖核酸酶A对ZIF-8生物接种的BET N2吸附/解吸曲线分别提供了(a)1381、(b)1025、(c)1031、(d)1307、(e)1278、(f)1329、(g)1370、(h)1376和(i)1404m2g-1的表面积。
实施例11
用寡核苷酸接种ZIF-8(活性、SEM、CLSM)
将200μL的Cy3-寡核苷酸(20.8μM)添加至2-甲基咪唑的去离子水中的溶液(160mM，0.5mL)中。制备了溶于去离子水的单独的乙酸锌溶液(40mM，0.5mL)。然后，将这两个溶液混合并涡旋震荡10秒。将混合物在室温下老化24h。在16000rpm下离心10min回收所得沉淀物，然后在乙醇中清洗并离心。使用在561nm(Cy3最大发射波长)的发射下采集的荧光分光光度计，根据预定标准曲线，通过测量前体溶液中和所得晶体上清液中DNA的浓度，确定DNA在ZIF-8中的负载效率(75％)。
对比例1
合成后BSA向ZIF-8的渗透
根据本文描述的标准程序制备了一批纯ZIF-8，并随后将其暴露于FITC-标记的BSA溶液。对后暴露于FITC-标记的BSA的纯ZIF-8进行共聚焦研究以验证蛋白质在MOF中的扩散能力。
使用Leica TCS SP5进行CLSM。合成后渗透的样品显示了如图16所示的发射特性。渗透样品的发射可以与根据本发明制备的BSA@ZIF-8样品的发射相比，如图7和8所示。BSA的确不在ZIF-8样品内扩散，这是因为大部分发射信号是在晶体表面上检测到的。
FTIR还用于进一步比较渗透后的MOF(现有技术)和根据本发明制备的含有BSA的MOF内蛋白的分布。图17示出了测量数据。因此，研究了以下样品：
1)纯BSA；
2)BSA@ZIF-8；
3)根据实施例2的程序并用表面活性剂清洗的BSA@ZIF-8；
4)纯ZIF-8；
5)合成后用BSA渗透的预形成的纯ZIF-8；
6)合成后用BSA渗透并用表面活性剂清洗的预形成的纯ZIF-8。
参考图17中的光谱，在BSA@ZIF-8(橙色)和在BSA中培育的ZIF-8(蓝色)上检测到了蛋白质(BSA)的酰胺I(1655cm-1)和酰胺II(1548cm-1)峰特征。然而，在SDS清洗后，仅在通过本发明制备的BSA@ZIF-8上检测到了酰胺峰，表明从后暴露于BSA溶液的ZIF-8上洗掉了蛋白质。接种的ZIF-8中BSA的另一个指示与3600-2800cm-1范围内的宽带有关，这主要是通过属于蛋白质的化学基团引起的。
表面活性剂(十二烷基硫酸钠，SDS)清洗显示出后暴露于BSA溶液的ZIF-8中，与酰胺有关的光谱模式消失。在接种的BSA@ZIF-8中仍存在振动模式，从而确定了蛋白质位于ZIF-8内部，因此蛋白质被包封并可能通过空间限制紧密结合。
对比例2
暴露于高温之前和之后HPR@CaCO3和HRP@SiO2颗粒的生物活性比HRP@ZIF-8和(PQQ)GDH
根据先前报道的方法，合成了HRP-负载的CaCO3颗粒(Volodkin,D.V,Larionova,N.I.&Sukhorukov G.B.'Protein Encapsulation via Porous CaCO3MicroparticlesTemplating'Biomacromolecules 5,1962-1972(2004)和Petrov,A.I.,Volodkin D.V.&Sukhorukov G.B.‘Protein-Calcium Carbonate Coprecipitation:A Tool for ProteinEncapsulation',Biotechnology Progress,21,918-925(2005))。
进行合成以比较常规负载了蛋白质的CaCO3颗粒的生物活性与根据本发明制备的包封蛋白质的MOF的生物活性。
将Na2CO3(330mM，在去离子水中)溶液与等体积的含有HRP(2mg/mL，在去离子水中)的CaCl2(330mM)溶液快速混合，然后在室温下强烈搅拌30s。然后，将所得溶液在不搅拌的情况下老化15分钟。通过在水中以1000g离心2分钟回收所得沉淀物。在280nm使用UV-Vis光谱，根据预定的标准曲线，通过测量前体溶液中和所得颗粒的上清液中HRP的浓度来确定CaCO3颗粒中HRP的负载效率。负载效率：28wt％。
对于负载了HRP的SiO2颗粒的制备，用氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰颗粒表面。将10mg二氧化硅颗粒(平均孔径7nm，SBA-15，ACS Material,LLC；20、50和100nm孔径，TESSEK Ltd.)悬浮在包含0.5mL APTES的甲苯(5mL)中。在室温下搅拌12h后，用乙醇和水以连续的清洗/离心循环清洗APTES-修饰的二氧化硅颗粒三次，并最后分散在MES缓冲液中(1mL，0.1M，pH 5)。
然后，将HRP(1mg)和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC，1mg)引入到二氧化硅颗粒悬浊液中并在恒定温和搅拌下培育2h。酶负载效率：82.0％(7nm孔SiO2)，68.8％(20nm孔SiO2)，69.1％(50nm孔SiO2)，66.2％(100nm孔SiO2)。
在70℃下，将负载了HRP的ZIF-8、CaCO3和SiO2颗粒再分散在SDS(10％w/w，在去离子水中，2mL)溶液中10分钟以洗掉颗粒表面上的游离酶。在典型的生物活性测定中，将引入溶液A的ZIF-8、CaCO3和SiO2颗粒的量调至与负载在颗粒中的酶的量相同，如根据负载效率所确定的。一旦将颗粒加入至溶液A，立即在420nm下，以30秒的增量通过UV-Vis监控溶液的吸光值。在对照实验中，在开始生物活性测定之前，将ZIF-8、CaCO3和SiO2颗粒再分散在去离子水中(1mL)并在90℃培育1h。
明显地，在高温下，MOF晶体像稳健的屏障一样保护生物分子。在存在焦棓酸的情况下，嵌入在ZIF-8晶体中的HRP引起酶促反应(游离酶活性的88.5％，图18(a))，而(PQQ)GDH处理葡萄糖(游离酶活性的74.2％，图18(b))。
MOF生物复合物在90℃水热处理1h仅导致少量生物活性损失(即总效率仍较高，对于HRP为82.3％，对于(PQQ)GDH为68.2％)。重要地，对溶液中游离酶的相同热处理将其效率降至对于HRP仅6％和对于(PQQ)GDH仅6％，从而突出显示了MOF的显著保护作用。
然而，在90℃下将CaCO3和SiO2颗粒处理1h后，记录了包含其中的酶的酶活性的显著损失，尽管MOF颗粒表明酶活性无显著损失(图18(c))。
在另外的实验中，还将游离的HRP、HRP@CaCO3、HRP@SiO2和HRP@ZIF-8生物复合物浸没在沸水中1小时。游离酶完全丧失活性，而HRP@CaCO3转化39％，且HRP@SiO2复合物分别转化65％(7nm孔)、44％(20nm孔)、17％(50nm孔)和13％(10nm孔)的底物。这些值显著小于相同条件下ZIF-8保护的HRP所实现的88％的转化。
在另外一组实验中，将相同体系浸没在沸DMF(153℃)中1小时。同样，游离酶完全丧失活性，而嵌入在碳酸盐和二氧化硅颗粒中的酶分别显示32％和22％的底物转化。在这些条件下，MOF生命复合物显示出90％的转化，再次证明了MOF层显著的保护性。
实验证明了MOF结构具有保护酶抵抗热降解的优异性质(保护中110％的相对改善)。这表明MOF可以更紧密地围绕生物分子形成(通常CaCO3具有20-70nm的范围内的孔径[ref A.I.Petrov,D.V.Volodkin,G.B.Sukhorukov Biotechnol.Prog,2005,21,918-925；Yu-Ho Won,Ho Seong Jang,Ding-Wen Chunga,Lia A.Stanciu J.Mater.Chem.,2010,20,7728-7733])，从而防止热使生物大分子去折叠。
因此，与CaCO3和SiO2相比，通过包封MOF所提供的优良稳定性可以与MOF骨架对生物分子的紧密包封直接相关。
在整个说明书及其所附的权利要求中，除非上下文中另外要求，否则单词“包含”及其变化形式将理解为表示包含所说明的整数或步骤或者整数或步骤的组，但不排除任何其它整数或步骤或者整数或步骤的组。
在本说明书中，对任何在先出版物(或者来源于该出版物的信息)，或对任何已知事物的参考不是也不应认为是对在先出版物(或者来源于该出版物的信息)或已知事物构成本说明书所涉及的领域中一般常识的一部分的承认或许可或任何形式的建议。

Claims (18)

1.一种用于生产具有包封生物分子的骨架的金属有机骨架(MOF)的方法，所述方法包括在溶液中使所述生物分子与MOF前体结合，其中所述生物分子促进包封骨架的形成。
2.一种生产具有限定内腔和包封生物分子的骨架的晶体金属有机骨架(MOF)的方法，所述方法包括：
在溶液中使MOF前体和生物分子结合，所述生物分子促进包封骨架的形成，
其中所述生物分子具有的最小尺寸大于所述骨架的任何内腔的最大腔直径(LCD)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述生物分子的最小尺寸是所述骨架的任何内腔的LCD的至少1.5倍大。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述LCD在至之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述生物分子为蛋白质、核酸、氨基酸或它们的组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述生物分子为作为酶的蛋白质。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述生物分子为蛋白质并且在溶液中具有0.1至20mg/mL之间的浓度。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述生物分子为氨基酸并且在溶液中具有0.1至100mg/mL之间的浓度。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述生物分子为核酸并且在溶液中具有0.001至100μM之间的浓度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述MOF前体在溶液中具有约0.001M至1M之间的浓度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中在低于75℃的溶液温度下引起包封骨架的形成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中相对于所述MOF的重量，所述MOF包封1wt％至32wt％的生物分子。
13.一种具有限定内腔和包封生物分子的骨架的晶体金属有机骨架(MOF)，其中所述生物分子具有的最小尺寸大于所述骨架的任何内腔的最大腔直径(LCD)。
14.根据权利要求13所述的MOF，其中所述生物分子为蛋白质、核酸、氨基酸或它们的组合。
15.根据权利要求14所述的MOF，其中所述生物分子为作为酶的蛋白质。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的MOF，相对于所述MOF的重量包封1％wt至32％wt的生物分子。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的MOF，其中所述LCD在至之间。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的MOF，其中所述生物分子的最小尺寸是所述骨架的任何内腔的LCD的至少1.5倍大。
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Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107916263A (zh) * 2017-11-10 2018-04-17 刁晓荃 遗传物质的保存微粒及长期保存方法
CN109164076A (zh) * 2018-09-03 2019-01-08 中国药科大学 基于La-ZIF-8的荧光纳米探针、制备方法及其在生物荧光传感中的应用
CN109283163A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 天津师范大学 基于钙-金属有机骨架材料作为荧光探针检测l-半胱氨酸的方法
CN109374709A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 扬州大学 基于金属有机框架材料-血红素电化学传感器的制备方法及其用途
CN109569728A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 吉林大学 一种生物基金属有机框架组装酯酶催化剂、制备方法及其在生物柴油合成中的应用
CN109735618A (zh) * 2018-12-12 2019-05-10 华南师范大学 一种用于QCM检测miRNALet-7a的试剂盒及方法
CN109738408A (zh) * 2019-01-07 2019-05-10 温州大学 一种有机mofs包裹荧光素复合材料及其检测汞离子的应用
CN109833468A (zh) * 2019-03-21 2019-06-04 吉林大学 一种金属有机框架-超氧化物歧化酶组装体、制备方法及其在制备治疗帕金森药物中的应用
CN109897847A (zh) * 2019-03-21 2019-06-18 吉林大学 一种具有抗衰老作用的金属有机框架-超氧化物歧化酶纳米组装体及其制备方法
CN110041396A (zh) * 2018-01-17 2019-07-23 南开大学 一种基于多孔框架材料的复合新型生物制剂
CN110237823A (zh) * 2019-07-30 2019-09-17 暨南大学 一种乙烷优先吸附的金属有机框架材料及其制备方法
CN110467732A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 盐城工学院 一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用
CN110729090A (zh) * 2018-11-19 2020-01-24 仝佳平 一种多核单分子磁体
CN111196875A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 常州工程职业技术学院 一种2,5-呋喃二甲酸与Sm3+离子的配位聚合物、合成方法及应用
CN111912822A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 清华大学 基于新型酶-无定形金属有机骨架复合物的活细胞胞内葡萄糖浓度的检测方法
CN111909924A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 清华大学 一种蛋白质与无定形金属有机骨架复合物及其制备方法
CN112390963A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 北京大学 一种发光金属有机框架材料的制备方法及其应用
CN112473745A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 复旦大学 一种介孔金属有机骨架多中心催化剂及其制备方法和应用
CN113106079A (zh) * 2021-03-24 2021-07-13 华南理工大学 一种铁基金属有机骨架材料固定过氧化物酶及其制备方法和应用
CN113786390A (zh) * 2021-08-20 2021-12-14 广州医科大学 负载siRNA的仿生化ZIF-8纳米传递系统，及其制备方法和应用
CN115112734A (zh) * 2022-06-23 2022-09-27 湖北科技学院 一种用于vWF检测的电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN115141379A (zh) * 2021-03-30 2022-10-04 深圳先进技术研究院 一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法
CN115487344A (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 西北农林科技大学深圳研究院 一种具有监测和治疗功能的抗菌止血冷冻凝胶
CN115646542A (zh) * 2022-09-26 2023-01-31 齐鲁师范学院 一种具有类过氧化物酶活性的复合催化剂及其应用
CN116396489A (zh) * 2023-03-17 2023-07-07 西北农林科技大学 一种柔性金属有机框架材料的制备方法及应用
WO2023084308A3 (en) * 2021-11-12 2023-07-20 The Chinese University Of Hong Kong Process for preparing coordination polymers

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2595631B1 (es) * 2015-05-29 2017-10-26 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Procedimiento general de obtención de biocatalizadores que comprende la inmovilización de enzimas durante la síntesis de materiales metalo-orgánicos
US10500218B2 (en) 2015-11-15 2019-12-10 Northwestern University Uptake of pharmaceuticals within cyclodextrin-based porous materials
US11530404B2 (en) 2016-06-03 2022-12-20 Northwestern University Enzyme immobilization in hierarchical metal-organic frameworks
WO2018000043A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Coating material for cells
CN107163068A (zh) * 2017-05-08 2017-09-15 辽宁大学 一种新型荧光探针及其制备方法和在检测尿酸中的应用
CN107184564B (zh) * 2017-05-17 2020-06-16 浙江大学 一种合成丝素蛋白@zif-8核壳结构纳米微球的方法
US20200254089A1 (en) * 2017-06-06 2020-08-13 Atomis Inc. Vaccine composition and adjuvant
US10978718B2 (en) 2017-08-29 2021-04-13 Uchicago Argonne, Llc Carbon dioxide reduction electro catalysts prepared for metal organic frameworks
US11033888B2 (en) 2017-08-30 2021-06-15 Uchicago Argonne, Llc Nanofiber electrocatalyst
WO2019173571A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 Northwestern University Insulin-loaded metal-organic frameworks
WO2019182137A1 (ja) 2018-03-22 2019-09-26 富士フイルム株式会社 金属有機構造体の製造方法
WO2019227091A1 (en) * 2018-05-25 2019-11-28 The Penn State Research Foundation Nanoparticle for protein delivery
US11045785B2 (en) * 2018-11-05 2021-06-29 Industrial Technology Research Institute Metal-organic framework, method for preparing the same, and adsorption device employing the same
CN111138672B (zh) * 2018-11-05 2021-12-28 财团法人工业技术研究院 金属有机框架材料及其制备方法、以及包含其的吸附装置
CN110251480B (zh) * 2019-06-26 2020-05-12 浙江大学 一种核壳结构的丝素蛋白/二氧化锰复合微球药物载体及制备方法
US11103528B1 (en) 2019-07-18 2021-08-31 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Slow release calcium composition
JPWO2021020436A1 (zh) * 2019-07-30 2021-02-04
US20220370993A1 (en) * 2020-01-27 2022-11-24 Basf Se Enzymes and metal-organic frameworks (mofs)
CN111537577B (zh) * 2020-03-13 2022-03-04 郑州轻工业大学 一种金属-有机骨架石墨烯类似物及其制备方法、适体传感器及其制备方法
CN111307774A (zh) * 2020-03-18 2020-06-19 安庆师范大学 一种基于铕基金属有机骨架材料Eu-MOF的过氧化氢的现场检测方法
CN111504964B (zh) * 2020-04-23 2022-11-18 河北大学 一种检测赖氨酸的MOF-Cd探针及其制备方法和应用
CN111534505A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 辽宁大学 一种固定化漆酶及其制备方法和应用
JP2022057217A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 ダイキン工業株式会社 吸着式ヒートポンプ
US11633722B2 (en) 2020-09-30 2023-04-25 Uchicago Argonne, Llc Catalyst for water splitting
CN113198536B (zh) * 2021-04-07 2022-06-21 浙江工业大学 一种酶复合材料及其制备方法与应用
WO2022226594A1 (en) * 2021-04-27 2022-11-03 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Thermally stable vaccine formulations utilising metal organic framework (mof) shells
AU2022277025A1 (en) * 2021-05-17 2023-12-07 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Thermally stable lipid-nucleic acid molecule formulations utilising metal organic framework (mof) shells
FI20215856A1 (en) 2021-08-16 2023-02-17 Aabo Akademi Encapsulating biomolecules for intracellular administration
FI130582B (en) 2021-08-16 2023-11-23 Aabo Akademi Encapsulated bioactive mitochondria
CN113731486A (zh) * 2021-09-26 2021-12-03 首都师范大学 一种亲水mof的制备方法及制备的mof作为催化剂载体的用途
CN114381004B (zh) * 2021-11-22 2023-03-07 广西大学 一种双比率型荧光探针的制备方法及其应用
WO2023196306A1 (en) * 2022-04-04 2023-10-12 Ohio State Innovation Foundation Particles comprising proteins encapsulated in a porous framework and methods of using thereof
JP2023173766A (ja) * 2022-05-26 2023-12-07 東洋製罐グループホールディングス株式会社 金属有機構造体を含有する樹脂組成物及び分散液
CN115536158B (zh) * 2022-09-21 2024-05-10 华南农业大学 一种复合酶及降解四环素的应用
EP4360751A1 (en) 2022-10-28 2024-05-01 Calistair SAS Method for producing of a metal organic framework, the metal organic framework obtainable by said method and its use
CN115855901B (zh) * 2022-11-29 2024-03-22 中国原子能科学研究院 一种离子型共价有机框架材料测量水中pH值的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060287190A1 (en) * 2005-04-22 2006-12-21 Mohamed Eddaoudi Zeolite-like metal organic frameworks (ZMOFS): modular approach to the synthesis of organic-inorganic hybrid porous materials having a zeolite like topology
CN102060996A (zh) * 2010-11-26 2011-05-18 贵州大学 有机分子诱导合成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物及合成方法
CN102617646A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种纳米级金属有机骨架材料的制备方法
US20140163111A1 (en) * 2009-10-30 2014-06-12 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Porous biomolecule-containing metal-organic frameworks

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034988B1 (ko) * 2008-04-17 2011-05-17 한국화학연구원 유무기 혼성체 및 거대 메조세공 물질의 공유결합에 의하여 형성된 초다공성 유무기 나노세공 복합체
WO2010075610A1 (en) 2009-01-05 2010-07-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Gas adsorption material
WO2011133999A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Crystallisation facilitators for the synthesis of metal organic frameworks
US20130023403A1 (en) * 2011-03-03 2013-01-24 University Of South Florida Metal organic materials as biomimetic enzymes
EP2721150B1 (en) * 2011-06-16 2016-12-07 University of South Florida Polyhedral cage-containing mesoporous metal-organic frameworks as platform for biocatalysis, methods of making these frameworks, and methods of using these frameworks
WO2014117225A1 (en) * 2013-02-04 2014-08-07 Paolo Falcaro Metal organic frameworks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060287190A1 (en) * 2005-04-22 2006-12-21 Mohamed Eddaoudi Zeolite-like metal organic frameworks (ZMOFS): modular approach to the synthesis of organic-inorganic hybrid porous materials having a zeolite like topology
US20140163111A1 (en) * 2009-10-30 2014-06-12 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Porous biomolecule-containing metal-organic frameworks
CN102060996A (zh) * 2010-11-26 2011-05-18 贵州大学 有机分子诱导合成的多维多孔穴瓜环基金属有机框架聚合物及合成方法
CN102617646A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种纳米级金属有机骨架材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CORMA A等: "《Engineering Metal Organic Frameworks for Heterogeneous Catalysis》", 《CHEMICAL REVIEWS》 *

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107916263A (zh) * 2017-11-10 2018-04-17 刁晓荃 遗传物质的保存微粒及长期保存方法
US11744894B2 (en) * 2018-01-17 2023-09-05 Nankai University Composite biological agent based on porous frame materials
US20200397902A1 (en) * 2018-01-17 2020-12-24 Nankai University Novel composite biological agent based on porous frame materials
WO2019141152A1 (zh) * 2018-01-17 2019-07-25 南开大学 一种基于多孔框架材料的复合新型生物制剂
CN110041396A (zh) * 2018-01-17 2019-07-23 南开大学 一种基于多孔框架材料的复合新型生物制剂
CN109164076A (zh) * 2018-09-03 2019-01-08 中国药科大学 基于La-ZIF-8的荧光纳米探针、制备方法及其在生物荧光传感中的应用
CN109283163A (zh) * 2018-09-28 2019-01-29 天津师范大学 基于钙-金属有机骨架材料作为荧光探针检测l-半胱氨酸的方法
CN109283163B (zh) * 2018-09-28 2020-10-20 天津师范大学 基于钙-金属有机骨架材料作为荧光探针检测l-半胱氨酸的方法
CN109374709A (zh) * 2018-10-23 2019-02-22 扬州大学 基于金属有机框架材料-血红素电化学传感器的制备方法及其用途
CN110729090B (zh) * 2018-11-19 2023-08-29 中国人民解放军陆军勤务学院 一种多核单分子磁体
CN110729090A (zh) * 2018-11-19 2020-01-24 仝佳平 一种多核单分子磁体
CN109735618B (zh) * 2018-12-12 2022-08-05 华南师范大学 一种用于QCM检测miRNA Let-7a的试剂盒及方法
CN109735618A (zh) * 2018-12-12 2019-05-10 华南师范大学 一种用于QCM检测miRNALet-7a的试剂盒及方法
CN109569728A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 吉林大学 一种生物基金属有机框架组装酯酶催化剂、制备方法及其在生物柴油合成中的应用
CN109738408A (zh) * 2019-01-07 2019-05-10 温州大学 一种有机mofs包裹荧光素复合材料及其检测汞离子的应用
CN109897847A (zh) * 2019-03-21 2019-06-18 吉林大学 一种具有抗衰老作用的金属有机框架-超氧化物歧化酶纳米组装体及其制备方法
CN109833468A (zh) * 2019-03-21 2019-06-04 吉林大学 一种金属有机框架-超氧化物歧化酶组装体、制备方法及其在制备治疗帕金森药物中的应用
CN111912822A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 清华大学 基于新型酶-无定形金属有机骨架复合物的活细胞胞内葡萄糖浓度的检测方法
CN111909924A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 清华大学 一种蛋白质与无定形金属有机骨架复合物及其制备方法
CN111912822B (zh) * 2019-05-09 2021-06-29 清华大学 基于酶-无定形金属有机骨架复合物的活细胞胞内葡萄糖浓度的检测方法
CN111909924B (zh) * 2019-05-09 2022-07-29 清华大学 一种蛋白质与无定形金属有机骨架复合物及其制备方法
CN110237823A (zh) * 2019-07-30 2019-09-17 暨南大学 一种乙烷优先吸附的金属有机框架材料及其制备方法
CN110237823B (zh) * 2019-07-30 2022-06-21 暨南大学 一种乙烷优先吸附的金属有机框架材料及其制备方法
CN110467732A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 盐城工学院 一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用
CN110467732B (zh) * 2019-08-09 2021-08-13 盐城工学院 一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用
CN111196875A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 常州工程职业技术学院 一种2,5-呋喃二甲酸与Sm3+离子的配位聚合物、合成方法及应用
CN112390963A (zh) * 2020-11-26 2021-02-23 北京大学 一种发光金属有机框架材料的制备方法及其应用
CN112473745A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 复旦大学 一种介孔金属有机骨架多中心催化剂及其制备方法和应用
CN112473745B (zh) * 2020-11-27 2021-08-17 复旦大学 一种介孔金属有机骨架多中心催化剂及其制备方法和应用
CN113106079A (zh) * 2021-03-24 2021-07-13 华南理工大学 一种铁基金属有机骨架材料固定过氧化物酶及其制备方法和应用
CN115141379B (zh) * 2021-03-30 2023-12-26 深圳先进技术研究院 一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法
CN115141379A (zh) * 2021-03-30 2022-10-04 深圳先进技术研究院 一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法
CN113786390A (zh) * 2021-08-20 2021-12-14 广州医科大学 负载siRNA的仿生化ZIF-8纳米传递系统，及其制备方法和应用
WO2023084308A3 (en) * 2021-11-12 2023-07-20 The Chinese University Of Hong Kong Process for preparing coordination polymers
CN115112734A (zh) * 2022-06-23 2022-09-27 湖北科技学院 一种用于vWF检测的电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN115112734B (zh) * 2022-06-23 2024-02-06 湖北科技学院 一种用于vWF检测的电化学免疫传感器及其制备方法和应用
CN115646542A (zh) * 2022-09-26 2023-01-31 齐鲁师范学院 一种具有类过氧化物酶活性的复合催化剂及其应用
CN115646542B (zh) * 2022-09-26 2024-05-03 齐鲁师范学院 一种具有类过氧化物酶活性的复合催化剂及其应用
CN115487344A (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 西北农林科技大学深圳研究院 一种具有监测和治疗功能的抗菌止血冷冻凝胶
CN115487344B (zh) * 2022-09-29 2023-11-07 西北农林科技大学深圳研究院 一种具有监测和治疗功能的抗菌止血冷冻凝胶
CN116396489B (zh) * 2023-03-17 2024-04-12 西北农林科技大学 一种柔性金属有机框架材料的制备方法及应用
CN116396489A (zh) * 2023-03-17 2023-07-07 西北农林科技大学 一种柔性金属有机框架材料的制备方法及应用

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