CN113214502B - 金属配位水凝胶材料及其制备方法和应用 - Google Patents

金属配位水凝胶材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属配位水凝胶材料及其制备方法和应用，该金属配位水凝胶材料包括金属有机框架和修饰有双膦酸根的透明质酸，金属有机框架的金属离子与修饰有双膦酸根的透明质酸上的双膦酸根通过金属配位结合，金属有机框架是以醋酸锌和2‑咪唑甲醛为原料制备而成。制备方法包括制备含巯基的透明质酸、制备修饰有双键的双膦酸盐、制备修饰有双膦酸根的透明质酸、制备金属有机框架和制备金属配位水凝胶材料。本发明的金属配位水凝胶材料具有可注射性、自愈合性、局部缓释抗癌药物等优点，可广泛用作抗癌药物的载体，能够更好地发挥抗癌药物效果，制备方法具有操作方便、无有害副产物等优点，利于工业化应用。

Description

金属配位水凝胶材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种金属配位水凝胶材料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，全球癌症的发病率及死亡率呈现逐年上升趋势，严重威胁人类的健康和生命。2018年全球范围内约有1810万癌症新发病例和960万癌症死亡病例。在癌症治疗过程中，化疗是目前临床应用中一种较为广泛的治疗方式，即化疗药物通过血液系统输送到全身从而对癌细胞进行杀伤作用。因此，化疗药物的靶向作用和毒副作用是关乎疗效的重要问题。近年来，纳米药物载体的出现在恶性肿瘤的化疗中扮演了重要的角色，比如常见的有脂质体、氧化石墨烯、介孔二氧化硅、金属有机框架等有机/无机纳米材料，在一定程度上改变了化疗药物的传统输送方式。然而，纳米药物载体也面临以下几个问题：1)纳米药物载体进入体内后，容易快速降解，发生背景泄露，导致只有少量药物到达治疗部位；2)药物停留时间不够长，体内循环代谢较快，无法完全抑制肿瘤增长或者肿瘤易复发；3)全身化疗容易引起免疫抑制。
水凝胶是由亲水性聚合物链在水中通过物理或者化学作用交联形成的网状聚合物。由于水凝胶具有优异的仿生性及生物相容性、能保护药物不被酸解或者酶解、可生物降解、可控制药物释放、可注射等优点，水凝胶的出现为肿瘤化疗提供了新的给药方式。可注射水凝胶最常用的制备方式是共价键原位交联，包括点击化学、迈克尔加成反应、酶促反应、二硫键形成反应、希夫碱反应、自由基聚合反应等，在制备水凝胶的过程中，使用的有毒引发剂或者产生的有害副产物限制了水凝胶在生物医学领域的发展。目前，为了实现水凝胶的可注射性，通常使用两种方式：“A+B”法和紫外交联法。“A+B”法是使用一个双管注射器，分别装有两种水凝胶前驱体溶液，共同挤出时，快速混合形成水凝胶，但是存在快速交联导致注射失败的问题；紫外交联法是在光引发剂的作用下，通过紫外光照射，水凝胶前体溶液在目标位置发生自由基聚合反应，从而交联形成水凝胶，这种方法所存在的问题是如果交联过慢，将会造成药物的流失。针对以上的问题，需要开发一种生物相容性高、可注射的水凝胶，用于抗癌化疗药物的局部缓释。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有可注射性、自愈合性、可局部缓释抗癌药物的金属配位水凝胶材料，还相应提供一种操作方便、无有害副产物的金属配位水凝胶材料的制备方法和应用。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种金属配位水凝胶材料，包括金属有机框架和修饰有双膦酸根的透明质酸，所述金属有机框架的金属离子与所述修饰有双膦酸根的透明质酸上的双膦酸根通过金属配位结合，所述金属有机框架是以醋酸锌和2-咪唑甲醛为原料制备而成。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述金属配位水凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含巯基的透明质酸：
将透明质酸钠溶解于水中，加入3,3'-二硫代二(丙酸肼)，得到混合溶液，将1-羟基苯并三唑溶解于乙腈和水的混合液中，再加入上述的混合溶液中，调节pH值至4.5～5，先加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐进行反应，再加入二硫苏糖醇，调节pH值至8～9，进行反应，透析，干燥，得到含巯基的透明质酸；
S2、制备修饰有双键的双膦酸盐：
将氨基双膦酸盐与NaOH溶液混合，在0℃～1℃冰浴反应，加入丙烯酰氯，进行反应，萃取，浓缩，沉淀，得到修饰有双键的双膦酸盐；
S3、制备修饰有双膦酸根的透明质酸：
将步骤S1得到的含巯基的透明质酸溶解在已于氮气氛围下除氧的水中，再加入步骤S2得到的修饰有双键的双膦酸盐，溶解后加入光引发剂，在紫外光条件下进行反应，透析，冷冻干燥，得到修饰有双膦酸根的透明质酸；
S4、制备金属有机框架：
将醋酸锌溶液与2-咪唑甲醛溶液混合，搅拌，离心，干燥，得到金属有机框架；
S5、制备金属配位水凝胶材料：
将步骤S3得到的修饰有双膦酸根的透明质酸溶解于水或PBS缓冲液中，并调节pH值至7～7.4，加入步骤S4得到的金属有机框架制成的悬浮液，进行反应，得到金属配位水凝胶材料。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S1中，所述透明质酸钠、水、3,3'-二硫代二(丙酸肼)、1-羟基苯并三唑、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、二硫苏糖醇的比例为400mg～405mg∶60mL～60.75mL∶16.7mg～16.9mg∶135mg～136.7mg∶57.5mg～58.2mg∶54.5mg～55.2mg，所述1-羟基苯并三唑、乙腈、水的比例为135mg～136.7mg∶1.5mL～1.52mL∶1.5mL～1.52mL。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S2中，所述氨基双膦酸盐、NaOH溶液、丙烯酰氯的质量体积比为593mg～600mg∶20mL～20.24mL∶648μL～655μL，所述NaOH溶液的质量浓度为2％～3％，所述冰浴反应的时间为1h，加入丙烯酰氯后的反应在常温条件下进行90min～100min，所述萃取采用乙酸乙酯进行萃取，所述沉淀采用甲醇进行处理。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S3中，所述含巯基的透明质酸、修饰有双键的双膦酸盐、光引发剂的质量比为200mg～205mg∶104mg～106.6mg∶7mg～7.2mg；所述光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，所述反应的时间为10min～15min。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S4中，所述醋酸锌溶液与2-咪唑甲醛溶液的体积比为1～1.2∶1～1.2，所述醋酸锌溶液的浓度为0.1mol/L～0.15mol/L，所述2-咪唑甲醛溶液的浓度为0.2mol/L～0.3mol/L，所述搅拌的时间为30min～40min，所述离心的转速为4000r/min～4200r/min，所述离心的时间为10min～15min。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S5中，当修饰有双膦酸根的透明质酸溶解于PBS缓冲液时，修饰有双膦酸根的透明质酸与PBS缓冲液的质量体积比为30mg～33mg∶500μL～550μL；所述金属有机框架悬浮液的制备方法：将金属有机框架分散于水或PBS缓冲液中，形成悬浮液，当金属有机框架分散于PBS缓冲液时，金属有机框架与PBS缓冲液的质量体积比为50mg～55mg∶500μL～550μL；修饰有双膦酸根的透明质酸溶液与金属有机框架悬浮液的体积比为1～1.5∶1～1.5。
上述的金属配位水凝胶材料的制备方法，优选的，步骤S1中，所述3,3'-二硫代二(丙酸肼)的制备方法包括以下步骤：
(1)将浓硫酸与甲醇混合，加入3,3′-二硫代二丙酸，进行加热冷凝回流反应，浓缩，依次加入乙醚和水，分液，浓缩，得到油性酯；所述浓硫酸、甲醇、3,3′-二硫代二丙酸的比例为120μL～150μL∶16mL～20mL∶2g～2.5g，所述加热冷凝回流反应的温度为80℃～85℃，所述加热冷凝回流反应的时间为7h～8h；
(2)将步骤(1)得到的油性酯、甲醇、水合肼混合，进行加热冷凝回流反应，洗涤，得到3,3'-二硫代二(丙酸肼)；所述油性酯、甲醇、水合肼的体积比为1～2∶2∶1，所述加热冷凝回流反应的温度为70℃～75℃，所述加热冷凝回流反应的时间为7h～8h，所述洗涤采用甲醇和无水乙醚交替清洗与抽滤。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的金属配位水凝胶材料或上述的制备方法制得的金属配位水凝胶材料在作为抗癌药物载体中的应用。
上述的应用，优选的，将抗癌药物溶解于2-咪唑甲醛溶液，所述抗癌药物的添加量为1.6mg/mL～2.4mg/mL，所述抗癌药物为盐酸阿霉素，然后加入醋酸锌溶液，搅拌，离心，干燥，得到负载抗癌药物的金属有机框架，将负载抗癌药物的金属有机框架与调节pH值至7～7.4的修饰有双膦酸根的透明质酸混合，进行反应，完成金属配位水凝胶材料对抗癌药物的负载。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种金属配位水凝胶材料，包括金属有机框架和修饰有双膦酸根的透明质酸，金属有机框架由醋酸锌和2-咪唑甲醛制备而成，透明质酸上的双膦酸根(具体为双膦酸根上的P-O基团)与金属有机框架的锌离子通过金属配位结合，使材料整体构成三维网络结构的水凝胶材料。本发明中，通过金属有机框架的锌离子与透明质酸高分子链上双膦酸根的P-O基团进行金属配位，金属有机框架不仅发挥了载体的作用，还作为交联剂起到水凝胶网络连接点的作用。由于该金属配位键的作用力较弱，在高应力下P-O基团与锌离子的金属配位键被破坏，在低应力下金属配位键又将恢复，从而实现水凝胶的可逆交联。同时，单独载药的金属有机框架具有pH酸性和ATP双重响应释放，与之对比，本发明的金属配位水凝胶自身降解较为缓慢，抗癌药物是在水凝胶材料逐步降解后才释放出来，因此，该金属配位水凝胶材料作为载体可实现药物的缓释。综上，本发明金属配位水凝胶材料具有可注射性和自愈合性，能够作为载体有效用于抗癌化疗药物的局部缓释，有着很高的应用价值和很好的应用前景。
(2)本发明还提供了一种金属配位水凝胶材料的制备方法，通过将修饰有双膦酸根的透明质酸溶液调节pH值至7～7.4，再将其与金属有机框架悬浮液简单混合即可形成水凝胶；如果未将修饰有双膦酸根的透明质酸溶液pH值调至7～7.4，将无法形成水凝胶。另外，本发明制备方法具有操作方便、安全无毒、成本低廉等优点，有利于工业化应用。
(3)本发明金属配位水凝胶材料作为抗癌药物载体，因金属配位水凝胶材料具有的可注射性和自愈合性，可以将负载有抗癌药物的水凝胶原位注射到肿瘤周围从而达到局部缓释的作用。这种药物输送方式，不用经过全身血液系统，在一定程度上规避了发生免疫抑制的风险，对于更好地实现药物效果具有十分重要的意义。
附图说明
图1为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF的扫描电镜图。
图2为本发明对比例1中HA和MOF混合后在时间扫描下的流变数据图。
图3为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF在频率扫描下的流变数据图。
图4为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF模拟注射状态下在时间扫描下的流变数据图。
图5为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX分别在不同pH值和含ATP溶液中的释放曲线图。
图6为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX释放97小时后的状态图。
图7为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX、对比例2制得的MOF@DOX、实施例1制得的HA-BP·MOF和PBS对结直肠癌小鼠模型实体瘤的治疗效果图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1：
一种本发明的金属配位水凝胶材料，包括金属有机框架和修饰有双膦酸根的透明质酸，金属有机框架的金属离子与修饰有双膦酸根的透明质酸上的双膦酸根通过金属配位结合，金属有机框架是以醋酸锌和2-咪唑甲醛为原料制备而成，材料为水凝胶状态。
一种本实施例的金属配位水凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备含巯基的透明质酸：
(1)3,3′二硫代二(丙酸肼)的合成：将150μL浓硫酸加入20mL甲醇得到混合溶液，称取2.5g 3,3′-二硫代二丙酸加入上述混合溶液中，在80℃加热搅拌条件下溶解为淡黄色溶液，在80℃油浴下冷凝回流8小时，随后再通过旋转蒸发仪浓缩至体积小于10mL，加入30mL乙醚之后再加入15mL水，震荡均匀之后利用分液漏斗进行分液，保留乙醚相，重复两次，蒸发浓缩得到油性酯。在油性酯中加入10mL甲醇和5mL水合肼，在70℃油浴下冷凝回流7小时，加入甲醇抽滤后放在冰块上冷却结晶，再用甲醇和无水乙醚交替清洗和抽滤，得到白色结晶，即得到3,3'-二硫代二(丙酸肼)。
(2)制备含巯基的透明质酸(HA-SH)：首先称取400mg透明质酸钠加入60mL去离子水中，磁力搅拌下充分溶解，再称取16.7mg 3,3'-二硫代二(丙酸肼)加入前述透明质酸溶液中继续搅拌一定时间，得到混合溶液，再将135mg 1-羟基苯并三唑(HoBt)加入由1.5mL无水乙腈和1.5mL去离子水组合的混合液中，加热溶解并将其迅速倒入上述的混合溶液中，调节pH值至4.5～5，加入57.5mg 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)进行反应，反应过夜后称取54.5mg二硫苏糖醇(DTT)加入继续搅拌并调节pH值至8，反应后，将所得产物使用透析袋进行透析，期间四次换水，最终将透析好的溶液进行冷冻干燥，得到含巯基的透明质酸HA-SH。
S2、制备修饰有双键的双膦酸盐(BP-acrylamide)：首先配制2wt％的NaOH溶液，即10g NaOH溶于500mL去离子水，称取593mg氨基双膦酸盐溶于20mL 2wt％的NaOH溶液中，在0℃冰浴下进行反应1小时；随后，分四次在45min内加入丙烯酰氯，每次丙烯酰氯加入量为162μL，加完后从冰浴中拿出，在室温条件下反应90min。再将乙酸乙酯与反应液按1∶1的体积比混合并磁力搅拌6min，萃取留水相，重复四次，最后将所留水相旋转蒸发至体积小于10mL，加入适量甲醇后出现大量白色沉淀，使用离心机4200rpm离心处理5min，得到修饰有双键的双膦酸盐。
S3、制备修饰有双膦酸根的透明质酸(HA-BP)：称取200mg步骤S2得到的含巯基的透明质酸溶解在已于氮气氛围下除氧的40mL去离子水中，磁力搅拌充分溶解后，加入104mg步骤S3得到的修改有双键的双膦酸盐，溶解后再加入7mg光引发剂2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(I2959)，在36W紫外灯下照射10min，得到未成胶的溶液，透析(四次换水)，冷冻干燥，得到修饰有双膦酸根的透明质酸。
S4、制备金属有机框架：将10mL的0.1mol/L醋酸锌溶液逐滴加入10mL的0.2mol/L2-咪唑甲醛溶液中，磁力搅拌30min，在转速4200rpm/min下离心10min，弃去上清，重复三次，最后得到沉淀，干燥后得到淡黄色粉末，即得到含锌离子的金属有机框架MOF。
S5、制备金属配位水凝胶材料：称取30mg上述得到的修饰有双膦酸根的透明质酸溶解于500μL的PBS缓冲液中，调节pH值至7，得到混合液A；称取50mg上述得到的含锌离子的金属有机框架溶解于500μL的PBS缓冲液中，得到混合液B；将混合液A、混合液B等体积混合，得到金属配位水凝胶材料，记为HA-BP·MOF。
对比例1：
将30mg透明质酸溶解于1mL的水中，得到透明质酸溶液(HA)；将50mg的本实施例1步骤S4制得的含锌离子的金属有机框架溶解于1mL水中，得到金属有机框架悬浮液(MOF)；将透明质酸溶液与金属有机框架悬浮液等体积混合，得到混合溶液。
图1为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF的扫描电镜图。从图中可看到，冻干后的金属配位水凝胶呈现连续的孔状结构，且在其内部壁上附着有大量的颗粒状金属有机框架。
图2为对比例1中HA和MOF混合后在时间扫描下的流变数据图。图3为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF在频率扫描下的流变数据图。图4为本发明实施例1中制得的HA-BP·MOF模拟注射状态下在时间扫描下的流变数据图。由图2、3、4可知，没有修饰双膦酸根的HA与MOF混合后并不呈现凝胶特性，而HA-BP与MOF混合后的储能模量远大于损耗模量，即为水凝胶，且模拟注射状态下的流变分析表明其具有优良的可注射性。此结果证明含锌离子的金属有机框架起到了水凝胶网络交联点的作用，其锌离子与双膦酸根的配位作用是制备材料的关键之一。
实施例2：
采用实施例1制得的金属配位水凝胶材料对抗癌药物进行负载(HA-BP·MOF@DOX)，制备方法如下：
其金属配位水凝胶材料制备方法与实施例1基本相同，区别仅在于，步骤S4中，将20mg抗癌药物盐酸阿霉素DOX加入至10mL的0.2mol/L 2-咪唑甲醛溶液，磁力搅拌30分钟，再加入10mL的0.1mol/L醋酸锌溶液，磁力搅拌30min，在转速4200rpm/min下离心10min，弃去上清，重复三次，最后得到沉淀，干燥后得到负载抗癌药物DOX的含锌离子的金属有机框架MOF。将负载抗癌药物的金属有机框架与调节pH值至7的修饰有双膦酸根的透明质酸混合，进行反应，完成金属配位水凝胶材料对抗癌药物的负载。
实施例2制得的金属配位水凝胶材料负载抗癌药物，记为HA-BP·MOF@DOX。
对比例2：
采用金属有机框架对抗癌药物进行负载(MOF@DOX)，其制备方法如下：
将20mg抗癌药物盐酸阿霉素DOX溶解于10mL的0.2mol/L 2-咪唑甲醛溶液中，磁力搅拌30min，逐滴加入10mL的0.1mol/L醋酸锌溶液，磁力搅拌30min，在转速4200rpm/min下离心10min，弃去上清，重复三次，沉淀，干燥，得到金属有机框架负载抗癌药物，记作MOF@DOX。
考察本发明金属配位水凝胶材料作为载体释放药物快慢的情况，具体采用实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX，包括以下步骤：
将100μL实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX，分别加入到1mL pH＝7.4、pH＝5.0、pH＝7.4+2mM ATP、pH＝5.0+2mM ATP的PBS中；将5mg对比例2制得的MOF@DOX，分别加入到1mL pH＝7.4、pH＝5.0、pH＝7.4+2mM ATP、pH＝5.0+2mM ATP的PBS中。在1、2、4、6、9、12、24、48、73、97小时通过多功能酶标仪测试上清中DOX的含量计算得到DOX随时间变化的释放曲线。
图5为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX分别在不同pH值和含ATP溶液中的释放曲线图，图中以gel表示实施例2的水凝胶材料。图6为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX释放97小时后的状态图，图上的标记与图5各曲线标记对应。从图5、6可看出，金属有机框架组在第97小时其负载的药物就全部释放，而HA-BP·MOF@DOX水凝胶组则还在缓慢释放。此结果表明本发明制备的金属配位水凝胶材料可以用于原位缓释药物长效抑制肿瘤增长。
考察本发明金属配位水凝胶材料作为抗癌药物载体，对结直肠癌小鼠模型实体瘤的治疗效果，具体采用实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX、对比例2制得的MOF@DOX、实施例1制得的HA-BP·MOF和PBS，包括以下步骤：
将BALB/c小白鼠分为4组，每组5-8只，注射1×106结直肠癌细胞CT-26到BALB/c小白鼠右腿上，9天之后，肿瘤大小增至80-120mm3之间，分别将100μLPBS，100μL对比例2制得的MOF@DOX，100μL实施例1制得的HA-BP·MOF，100μL实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX注射至小白鼠实体瘤旁，持续监测肿瘤增长情况。
图7为本发明实施例2制得的HA-BP·MOF@DOX与对比例2制得的MOF@DOX对结直肠癌小鼠模型实体瘤的治疗效果图，其中***表示P<0.001，*表示P<0.05，均有统计学意义。从图7可看出，MOF@DOX组在前期具有一定抑制肿瘤的效果，但是在注射第6天之后，其肿瘤抑制效果变差，肿瘤复发；而HA-BP·MOF@DOX组在监测的27天内都能很好地抑制肿瘤增长。此结果表明，本发明制备的金属配位水凝胶材料在肿瘤部位通过药物的缓释达到一个长效抑制肿瘤增长的作用，其效果优于单独使用金属有机框架作为药物载体。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种金属配位水凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述金属配位水凝胶材料包括金属有机框架和修饰有双膦酸根的透明质酸，所述金属有机框架的金属离子与所述修饰有双膦酸根的透明质酸上的双膦酸根通过金属配位结合，所述金属有机框架是以醋酸锌和2-咪唑甲醛为原料制备而成；所述金属配位水凝胶材料的制备方法包括以下步骤：
S1、制备含巯基的透明质酸：
将透明质酸钠溶解于水中，加入3,3'-二硫代二(丙酸肼)，得到混合溶液，将1-羟基苯并三唑溶解于乙腈和水的混合液中，再加入上述的混合溶液中，调节pH值至4.5～5，先加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐进行反应，再加入二硫苏糖醇，调节pH值至8～9，进行反应，透析，干燥，得到含巯基的透明质酸；
S2、制备修饰有双键的双膦酸盐：
将氨基双膦酸盐与NaOH溶液混合，在0℃～1℃冰浴反应，加入丙烯酰氯，进行反应，萃取，浓缩，沉淀，得到修饰有双键的双膦酸盐；
所述氨基双膦酸盐、NaOH溶液、丙烯酰氯的质量体积比为593mg～600mg∶20mL～20.24mL∶648μL～655μL，所述NaOH溶液的质量浓度为2％～3％，所述冰浴反应的时间为1h，加入丙烯酰氯后的反应在常温条件下进行90min～100min，所述萃取采用乙酸乙酯进行萃取，所述沉淀采用甲醇进行处理；
S3、制备修饰有双膦酸根的透明质酸：
将步骤S1得到的含巯基的透明质酸溶解在已于氮气氛围下除氧的水中，再加入步骤S2得到的修饰有双键的双膦酸盐，溶解后加入光引发剂，在紫外光条件下进行反应，透析，冷冻干燥，得到修饰有双膦酸根的透明质酸；
S4、制备金属有机框架：
将醋酸锌溶液与2-咪唑甲醛溶液混合，搅拌，离心，干燥，得到金属有机框架；
S5、制备金属配位水凝胶材料：
将步骤S3得到的修饰有双膦酸根的透明质酸溶解于水或PBS缓冲液中，并调节pH值至7～7.4，加入步骤S4得到的金属有机框架制成的悬浮液，进行反应，得到金属配位水凝胶材料；
当修饰有双膦酸根的透明质酸溶解于PBS缓冲液时，修饰有双膦酸根的透明质酸与PBS缓冲液的质量体积比为30mg～33mg∶500μL～550μL；所述金属有机框架悬浮液的制备方法：将金属有机框架分散于水或PBS缓冲液中，形成悬浮液，当金属有机框架分散于PBS缓冲液时，金属有机框架与PBS缓冲液的质量体积比为50mg～55mg∶500μL～550μL；修饰有双膦酸根的透明质酸溶液与金属有机框架悬浮液的体积比为1～1.5∶1～1.5。
2.根据权利要求1所述的金属配位水凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述透明质酸钠、水、3,3'-二硫代二(丙酸肼)、1-羟基苯并三唑、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、二硫苏糖醇的比例为400mg～405mg∶60mL～60.75mL∶16.7mg～16.9mg∶135mg～136.7mg∶57.5mg～58.2mg∶54.5mg～55.2mg，所述1-羟基苯并三唑、乙腈、水的比例为135mg～136.7mg∶1.5mL～1.52mL∶1.5mL～1.52mL。
3.根据权利要求1所述的金属配位水凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述含巯基的透明质酸、修饰有双键的双膦酸盐、光引发剂的质量比为200mg～205mg∶104mg～106.6mg∶7mg～7.2mg；所述光引发剂为2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮，所述反应的时间为10min～15min。
4.根据权利要求1所述的金属配位水凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述醋酸锌溶液与2-咪唑甲醛溶液的体积比为1～1.2∶1～1.2，所述醋酸锌溶液的浓度为0.1mol/L～0.15mol/L，所述2-咪唑甲醛溶液的浓度为0.2mol/L～0.3mol/L，所述搅拌的时间为30min～40min，所述离心的转速为4000r/min～4200r/min，所述离心的时间为10min～15min。
5.根据权利要求1～4任一项所述的金属配位水凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述3,3'-二硫代二(丙酸肼)的制备方法包括以下步骤：
(1)将浓硫酸与甲醇混合，加入3,3′-二硫代二丙酸，进行加热冷凝回流反应，浓缩，依次加入乙醚和水，分液，浓缩，得到油性酯；所述浓硫酸、甲醇、3,3′-二硫代二丙酸的比例为120μL～150μL∶16mL～20mL∶2g～2.5g，所述加热冷凝回流反应的温度为80℃～85℃，所述加热冷凝回流反应的时间为7h～8h；
(2)将步骤(1)得到的油性酯、甲醇、水合肼混合，进行加热冷凝回流反应，洗涤，得到3,3'-二硫代二(丙酸肼)；所述油性酯、甲醇、水合肼的体积比为1～2∶2∶1，所述加热冷凝回流反应的温度为70℃～75℃，所述加热冷凝回流反应的时间为7h～8h，所述洗涤采用甲醇和无水乙醚交替清洗与抽滤。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的金属配位水凝胶材料在作为抗癌药物的载体中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将抗癌药物溶解于2-咪唑甲醛溶液，所述抗癌药物的添加量为1.6mg/mL～2.4mg/mL，所述抗癌药物为盐酸阿霉素，然后加入醋酸锌溶液，搅拌，离心，干燥，得到负载抗癌药物的金属有机框架，将负载抗癌药物的金属有机框架与调节pH值至7～7.4的修饰有双膦酸根的透明质酸混合，进行反应，完成金属配位水凝胶材料对抗癌药物的负载。
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Bisphosphonate-functionalized hyaluronic acidshowing selective affinity for osteoclasts as apotential treatment for osteoporosis;Sujit Kootala,Dmitri Ossipov,Jeroen JJP van den Beucken;《BiomaterialsScience》;20150624;参见第1199页第一栏、图1A、B *
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