CN112759770A - 一种功能化NH2-MIL125(Ti)及其制备方法和应用 - Google Patents

一种功能化NH2-MIL125(Ti)及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功能化NH2‑MIL125(Ti)及其制备方法和应用，其制备方法包括NH2‑MIL125(Ti)的合成、重氮化染料苯并三氮唑的合成，以及采用所述重氮化染料苯并三氮唑对NH2‑MIL125(Ti)进行染料敏化，获得了功能化NH2‑MIL125(Ti)，并进一步发现该功能化NH2‑MIL125(Ti)在450nm单波长光激发下对于癌细胞尤其是口腔鳞癌细胞的杀灭效果显著增强，因此可将其制备成口腔鳞癌细胞治疗药物并应用于临床中，同时本发明提供的该功能化NH2‑MIL125(Ti)的制备方法简单快速，适合大规模生产使用。

Description

一种功能化NH2-MIL125(Ti)及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种功能化NH2-MIL125(Ti)及其制备方法和应用。
背景技术
金属-有机框架(MOFs)化合物作为一种新型的结晶性多孔固体材料，是由金属离子或簇合物作为节点与有机配体桥连而成，具有高比表面积、多活性位点、可剪辑性和可功能化等特点，因此在光催化领域受到广泛关注。其中MIL-125(Ti)是一种重要的MOFs材料。近年来，MOFs材料在光催化领域尤其是污染物的可见光降解方面具有突出优势，通过引入NH2等功能化配体，不近不会对其结构产生影响，还会拓展可见光吸收范围，进而增加光催化性能，是可见光的利用效率显著提高。
染料敏化是指与宽带隙半导体的导带和价带能量匹配的一些有机染料吸附到半导体表面上，利用有机染料对可见光的强吸收从而将体系的光谱响应延伸到可见区的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种功能化NH2-MIL125(Ti)及其制备方法和应用，通过利用重氮化染料苯并三氮唑对NH2-MIL125(Ti)进行染料敏化，获得了功能化NH2-MIL125(Ti)，并进一步发现该功能化NH2-MIL125(Ti)在450nm单波长光激发下对于癌细胞尤其是口腔鳞癌细胞具有显著的杀灭效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种功能化NH2-MIL125(Ti)的制备方法，包括：
步骤1、NH2-MIL125(Ti)的合成：将2-氨基对苯二甲酸加入到的二甲基甲酰胺和甲醇混合溶液中，然后加入钛酸异丙酯，超声混合后转移至聚四氟乙烯中，于150℃反应72h后，冷却至室温，洗涤离心并干燥后即得NH2-MIL125(Ti)；
步骤2、重氮化染料苯并三氮唑的合成：将4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-2-基)苯胺溶解于冰水中并加入盐酸，然后滴入亚硝酸钠持续搅拌反应1-2h，接着加入氟硼酸并摇动反应1-2h，过滤后洗涤干燥，即得重氮化染料苯并三氮唑；
步骤3、将所述NH2-MIL125(Ti)、所述重氮化染料苯并三氮唑与四丁基六氟磷酸混合并加入到乙腈中，并于黑暗环境中在氮气保护下反应，离心除上清液后得到所述功能化NH2-MIL125(Ti)。
进一步的，步骤3中所述NH2-MIL125(Ti)和重氮化染料苯并三氮唑的质量比为。
进一步的，步骤3中于黑暗环境中在氮气保护下反应搅拌反应24小时。
进一步的，步骤3中离心除上清液后得到沉淀，将沉淀依次用乙腈和水冲洗三次，得到所述功能化NH2-MIL125(Ti)。
进一步的，步骤1中所述二甲基甲酰胺和甲醇的体积比为9:1。
本发明还提供了一种功能化NH2-MIL125(Ti)，其采用上述的制备方法得到。
本发明还提供了上述功能化NH2-MIL125(Ti)在制备杀灭口腔鳞癌细胞药物中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用重氮化染料苯并三氮唑对NH2-MIL125(Ti)进行染料敏化，得到了功能化NH2-MIL125(Ti)，并进一步发现该功能化NH2-MIL125(Ti)在450nm单波长光激发下对于癌细胞尤其是口腔鳞癌细胞的杀灭效果显著增强，因此可将其制备成口腔鳞癌细胞治疗药物并应用于临床中。同时本发明还提供了该功能化NH2-MIL125(Ti)的制备方法，其制备方法简单快速，适合大规模生产使用。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备得到的功能化NH2-MIL125(Ti)的表征图，其中图A为TEM图，图B为SEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种功能化NH2-MIL125(Ti)的制备方法，并验证了该功能化NH2-MIL125(Ti)对于口腔鳞癌细胞的杀灭效果。
制备方法具体为：
步骤1、NH2-MIL125(Ti)的合成：取0.5g 2-氨基对苯二甲酸，加入到9mL二甲基甲酰胺(DMF)和1mL甲醇的混合溶液中，然后再加入0.26mL钛酸异丙酯，经过超声混合30min后，将其转移至含聚四氟乙烯的反应釜中，并于150℃条件下反应72h，冷却至室温后得到粗品NH2-MIL125(Ti)，接着分别用DMF和甲醇洗涤并离心3次，然后于真空干燥箱中120℃干燥24h以去除溶剂，即得到所述NH2-MIL125(Ti)。
步骤2、重氮化染料苯并三氮唑(BTA)的合成：将80mg 4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-2-基)苯胺溶解于100mL冰水中边搅拌并逐滴加入盐酸直至完全溶解，然后将50mg亚硝酸钠溶液滴注于上述0℃的冰水混合溶液中，持续搅拌反应1h，接着加入2mL 50％氟硼酸溶液并摇动1h，过滤得到沉淀物后，再用冰水和甲醇分别冲洗3次，干燥后即得所述重氮化染料BTA；
步骤3、取20mg上述NH2-MIL125(Ti)、5mg重氮化染料BTA与11.6mg四丁基六氟磷酸铵([Bu4N]+PF6 -)混合并溶解于乙腈中，并将混合溶液于黑暗环境中在氮气保护下反应搅拌24小时，反应完成后于12000rpm下离心10min并去除上清液，得到沉淀后依次用乙腈和水冲洗3次，即得到所述功能化NH2-MIL125(Ti)。
分别取步骤1制备得到的、未经染料敏化的NH2-MIL125(Ti)以及所述功能化NH2-MIL125(Ti)，将其分散于PBS中，使终浓度为20μg/mL，然后分别与口腔鳞癌细胞共培育4h后，用455nm的光照射2min，采用流式细胞仪检测两组中口腔鳞癌细胞的存活情况。
细胞实验：MTT法是一种常见的检测细胞存活的方法，其原理主要利用活线粒体中琥珀酸脱氢酶都能将外源性MTT还原为水溶性蓝紫色结晶甲臜并沉积在细胞中，死细胞中琥珀酸脱氢酶活性不足以还原MTT为甲臜，因此细胞内甲臜含量与活细胞数量成正比。二甲基亚砜能溶剂细胞内甲臜，形成紫色溶液，通过分光光度法检测570nm处吸收值，从而间接反映活细胞的数量。
取口腔鳞癌细胞，0.25％胰蛋白酶消化收集细胞，使用相应细胞培养液调整细胞密度至2x105 cells/mL，调整好密度细胞接种于35mm培养皿中(1.4mL/皿)，细胞随机分为对照组，给药组，给药光照组，继续培养12h后，弃去上清液，更换新鲜培养基，混合均匀后接种于96孔板中，每孔100μL，每个皿设4个复孔，给药组和给药光照组分别加入5μg/mL NH2-MIL125(Ti)或染料敏化NH2-MIL125(Ti)，置于孵箱中避光反应4h后，用波长450nm LED光照2min，加血清后再培育24h，取出96孔板弃去上清，每孔加入150μL DMSO，置于平板摇床震荡15min，使MTT反应生成的甲臜充分溶解。使用酶标仪检测570nm处吸收值(OD值)。细胞存活率＝实验组OD值/正常组对照OD值x100％，实验重复三次。
结果显示，采用未经染料敏化的NH2-MIL125(Ti)对口腔鳞癌细胞进行处理后，细胞的存活率为90％，而采用所述功能化NH2-MIL125(Ti)对口腔鳞癌细胞进行处理后，细胞的存活率为46％。即本发明所述的功能化NH2-MIL125(Ti)在光激发下，对于口腔鳞癌细胞的杀灭效果显著增强，因此可将其制备成口腔鳞癌细胞治疗药物并应用于临床中，并且本发明中功能化NH2-MIL125(Ti)的制备方法简单快速，适合大规模生产使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种功能化NH2-MIL125(Ti)的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、NH2-MIL125(Ti)的合成：将2-氨基对苯二甲酸加入到的二甲基甲酰胺和甲醇混合溶液中，然后加入钛酸异丙酯，超声混合后转移至聚四氟乙烯中，于150℃反应72h后，冷却至室温，洗涤离心并干燥后即得NH2-MIL125(Ti)；
步骤2、重氮化染料苯并三氮唑的合成：将4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-2-基)苯胺溶解于冰水中并加入盐酸，然后滴入亚硝酸钠持续搅拌反应1-2h，接着加入氟硼酸并摇动反应1-2h，过滤后洗涤干燥，即得重氮化染料苯并三氮唑；
步骤3、将所述NH2-MIL125(Ti)、所述重氮化染料苯并三氮唑与四丁基六氟磷酸混合并加入到乙腈中，并于黑暗环境中在氮气保护下反应，离心除上清液后得到所述功能化NH2-MIL125(Ti)。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述NH2-MIL125(Ti)和重氮化染料苯并三氮唑的质量比为4:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中于黑暗环境下中在氮气保护下搅拌反应24小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中离心除上清液后得到沉淀，将沉淀依次用乙腈和水冲洗三次，得到所述功能化NH2-MIL125(Ti)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述二甲基甲酰胺和甲醇的体积比为9:1。
6.一种功能化NH2-MIL125(Ti)，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的制备方法得到。
7.如权利要求6所述的功能化NH2-MIL125(Ti)在制备杀灭口腔鳞癌细胞药物中的应用。
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