CN113908285A - 一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂，其制备及应用 - Google Patents

一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂，其制备及应用 Download PDF

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Abstract

本发明针对传统液体生物制剂所存在的不足之处，创造性地利用自组装晶态材料制备复合固体生物制剂。自组装晶态材料既能保护生物分子不受外部环境的干扰，提高储存稳定性，又能最大限度保持生物分子的活性。同时，制备的生物制剂在温和条件下可以释放生物分子，释放后的生物分子仍能保持原有活性。本发明的方法具有制备方法简单、储存成本低廉、稳定性高、释放速率快的优点，同时不会影响生物分子的活性。

Description

一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂，其制备及 应用
技术领域
本发明涉及选择性分离和固定化生物制剂技术领域，具体涉及高生物相容性的自组装晶态材料复合固体生物制剂及其制备方法，以及复合固体生物制剂在不同领域的应用。
背景技术
自然界中具有各种各样的生物制剂，包括生物大分子如蛋白质、碳水化合物、脂类以及核酸等，以及一些生物小分子。生物制剂具有非常大的应用价值，如细胞培养、发酵、化工、食品等领域离不开生物制剂。然而，生物制剂通常由生命体产生，人工合成很难得到，尤其是液体状态的生物制剂，其难以储存、容易失活、对环境敏感等缺点限制了工业应用。
生物制剂的固定化技术为其工业应用开拓了广阔的前景，如酶分子、抗体分子的固定化，该技术提高了生物制剂的稳定性，为大规模工业化应用提供了可能，生物制剂固定化一直是众多科研人员的研究热点。
作为近年来新兴的自组装晶态材料(如金属-有机框架材料，MOFs；氢键有机框架材料，HOFs；共价有机框架材料，COFs)，其具有高比表面积、孔径可调、结构多样、易于修饰、优良的热稳定性及化学稳定性等优点，其在气体吸附、气体分离、传感及催化等领域的应用发展迅猛。目前暂未有针对复杂液体生物制品体系的固定化技术。本发明针对复杂生物制剂体系不易储存和运输、难制备、选择性差等缺点，创造性地利用生物相容性高的自组装晶态材料针对复杂液体生物制剂体系进行固体制剂的制备。
该方法通过对自组装晶态材料的配体进行设计，或者添加辅助因子，使其与生物大分子具有更强的相互作用，能够大大促进其富集效率，并且固化速度快，合成条件温和(如室温、水溶液)，对生物制剂具有保护作用，同时极大的降低了生物制剂储存和运输的成本，拓展了生物制剂的应用场景。
发明内容
本发明针对传统生物制剂所存在的不足之处，创新性地利用自组装晶态材料制备新型固体生物制剂。自组装晶态材料既能保护生物制剂不受外部环境的干扰，提高储存稳定性，又能最大限度保持生物制剂的活性。同时，制备的生物制剂在适宜溶剂的条件下可以释放恢复液体状态，释放后的生物制剂仍能保持原有活性，且能以极高的分离率将自组装晶态材料从体系中分离出来。通过本发明的方法制备的生物制剂，具有制备方法简单、储存成本低廉、稳定性高、释放速率快的优点，同时不会影响生物制剂的活性。另外，还可以通过不同的自组装晶态材料，对制剂中的特定活性成分进行提取、固化，选择性制备成为固体生物制剂。
本发明的生物制剂是指用微生物及其代谢产物有效抗原成分、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工而成的生物制品。生物制剂通常需要冷链运输及低温储存，对外界环境敏感、易失活。本发明创造性的将其制备成为复合固体生物制剂，提高了生物制剂稳定性。
目前应用价值较大的生物制剂为血清、抗体、酶液、激素、生物药等，其储存和运输成本极大。因此，将其制备成为固体制剂能够增强生物制剂的稳定性，同时极大降低储运成本。
一方面，本发明提供一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂，包括生物制剂和多孔框架材料。生物制剂在常温常压下为液态，或以溶液的形式存在。
优选的，所述多孔框架材料包裹固定生物制剂的活性成分。
优选的，本发明的生物制剂包括血清、抗体、酶液、激素、生物药等。
优选的，多孔框架材料包括金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)，氢键有机框架材料(Hydrogen-bonded organic frameworks,简称HOFs)和共价有机框架材料(Covalent-Organic Frameworks,COFs)。
金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)，也叫多孔配位聚合物(porous coordination polymers,PSPs)，是由金属离子或离子簇和有机配体通过配位键形成的多孔晶体材料。该类材料拥有比表面积高、结构可设计、孔道可调控的特点。
氢键有机框架材料(Hydrogen-bonded organic frameworks,简称HOFs)是一类仅由有机构筑单元通过分子间氢键自组装而构筑的有序框架材料。该类材料不仅具有比表面积高、结构可设计和孔道可调控的特点，而且拥有合成条件温和、溶剂可加工性和易于再生的独特优势。
共价有机框架材料(Covalent-Organic Frameworks,COFs)是以轻元素C、O、N、B等以共价键连接而构建，经热力学控制的可逆聚合形成的有序多孔结构的晶态材料。其具有比表面积高、结构多样、易于功能化等优点，近年来COFs材料引起了广泛的关注。由于COFs材料具有很高的化学稳定性、功能可调节等特点，在固定生物制剂方面具有很大的应用潜力。
通常，金属有机框架材料、氢键有机框架材料和共价有机框架材料可以通过四种方法对生物制剂或生物制剂进行固定，分别是吸附法、交联法、共价法和原位包裹法。另外，通过对金属有机框架材料、氢键有机框架材料和共价有机框架材料进行设计，可以使其具有选择性吸附或原位包裹的特性。
优选的，本发明采用原位包裹法对生物制剂进行固定。首先，这种方法操作简单，合成速度快。另外，该方法对所固定的生物制剂没有尺寸要求，所能固定的生物制剂种类多。
优选的，所述多孔框架材料孔径为0.1-10nm，和/或具有良好的结构可裁剪性和功能可调性。
优选的，所述多孔框架材料可以室温和水相的温和条件下合成。
优选的，所述金属有机框架材料为ZIF-8、ZIF-90、UTSA-280、ZPF-2、MDP-Zn。
优选的，所述氢键框架有机材料为HOF-1、HOF-2、HOF-5、HOF-10、HOF-8、SOF-1、HOF-11、HOF-TCBP、SOF-7、HOF-GS-10、HOF-GS-11。
优选的，所述共价有机框架材料为COF-1，COF-2，COF-42-B，TAPB-BTCA-COF，TZ-BTCA-COF，HZ-BTCA-COF、TPA-DMTP、TPB-DMTP、TPT-DMTP。
优选的，所述血清为牛血清、马血清、兔血清、鸡血清、猪血清、其他动物血清、合成血清替代品等。
优选的，所述牛血清为胎牛血清、小牛血清、新生牛血清、成牛血清。
进一步优选的，所述胎牛血清为透析型胎牛血清、天然低IGG胎牛血清、干细胞培养胎牛血清、特殊用途胎牛血清、活性炭/葡萄糖处理胎牛血清。
进一步优选的，所述小牛血清为加强型小牛血清、补铁小牛血清。
另一方面，本发明提供一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂的制备方法，通过原位包裹法、吸附法、交联或包埋法进行制备，具体包括如下步骤：
1)利用多孔框架材料固定生物制剂的活性成分；
2)反应结束后进行固液分离；
3)干燥后得到复合固体生物制剂。
优选的，步骤1)在常温常压条件下进行。
优选的，步骤1)在溶剂为水或有机溶剂的条件下进行。
由于MOFs、HOFs和COFs材料具有可设计性，因此复合固体生物制剂的制备，可以根据不同的生物制剂的特性，选择合适的MOFs、HOFs和COFs材料进行包裹，也可以对MOFs、HOFs和COFs材料的配体进行设计，加强其对生物制剂的亲和力，提高生物制剂的负载率。
所涉及MOFs、COFs和MOFs材料可在温和条件下，对生物制剂进行负载，且MOFs、COFs和MOFs材料的结构可以保证生物制剂免受温度、溶剂、剪切力的影响，进而提高生物制剂的稳定性。同样，在温和条件下可以对生物制剂进行释放，而且释放过程对于生物制剂的活性无影响。
优选的，所选用的几种MOFs、COFs和MOFs具有较高的生物安全性，释放过程中的配体和/或金属离子，也可以通过超滤、透析、离心、过滤或其他分离方法便捷去除，不会产生生物毒性。
优选的，MOFs、COFs和MOFs材料对于特定环境较为敏感，更易于释放。
优选的，当多孔框架材料为MOFs时，对于金属离子敏感的生物制剂，可以加入具有生物相容性的聚合物保护生物制剂，进一步提高适用生物制剂的范围。
优选的，对于复杂生物制剂体系，可以通过选择合适的MOFs、COFs和MOFs，或者修饰MOFs、COFs和MOFs的配体，提高其对体系中的特定生物制剂的亲和力，因此可以选择性固化特定生物制剂，起到选择性分离的效果。
优选的，这种方法具有普适性，MOFs、COFs和MOFs材料的种类繁多，配体可修饰性强，合成方法简单，可以根据实际需要随意选择，从而制备不同的固体生物制剂，应用于细胞生物学、组织工程、生物化学和医药、化工等领域的应用等领域。
进一步优选的，固体生物制剂可以用于细胞培养、发酵和药物制剂等。
另一方面，本发明提供一种前述复合固体生物制剂的用途，其包括如下步骤：
1)复合固体生物在特定环境下释放生物制剂；
2)分离多孔框架材料后，得到液态生物制剂或生物制剂溶液；
3)释放后的生物制剂保持原有活性，并用作原有用途。
优选的，所述特定环境为较温和条件，即pH<7.5；更优选的，特定环境为pH＝4-7.5的水溶液。
优选的，所述水溶液包括：HEPES缓冲液，MES缓冲液、Tris-盐酸缓冲液，醋酸-醋酸钠缓冲液、磷酸盐缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、硼酸-硼砂缓冲液、PBS缓冲液。
优选的，生物制剂活性成分的释放率大于70％；进一步优选的，生物制剂活性成分的释放率大于80％；更优选的，生物制剂活性成分的释放率大于99％
附图说明
图1：通过原位包裹法制备生物制剂@MOFs的示意图。
图2：制备胎牛血清@MOFs和马血清@MOFs。通过Folin-酚总蛋白检测试剂盒测得的总蛋白标准曲线。检测波长：500nm
图3：胎牛血清@MOFs和马血清@MOFs的PXRD。
图4：原位包裹法，MOFs材料对胎牛血清和马血清成分的负载率。
图5：吸附法，COFs对于胎牛血清和马血清成分的负载率。
图6：MOFs材料的细胞毒性实验，MCF-7细胞用马血清培养。
图7：释放后，MOFs材料的残留实验，检测释放后有无金属离子的存在以及PXRD是否有材料的残留。
图8：MOFs材料负载马血清后的释放曲线。释放环境：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,pH＝6。
图9：复合材料释放的马血清用于细胞培养的效果。
图10：复合材料释放的马血清用于细胞培养的MTT实验。
图11：复合材料释放的马血清用于细胞传代的效果。
图12：复合材料对于马血清的保护性，检测处理后释放的马血清是否还有细胞培养活性。
具体实施方式：
除非本申请上下文中另有其他说明，否则本申请中所用技术术语及缩写均具有本领域技术人员所知的常规含义；除非另有说明，否则下述实施例中所用原料化合物均为商购获得。
按照本发明所提到的，金属有机框架材料(MOFs)的合成，生物制剂@MOFs的合成，各种性能的表征测试，以及生物制剂的活性测试的研究具体实施方式如下。相反，下列实施例仅用于对本发明进一步解释和发明，而不应视为限制本发明的范围，本发明将仅由权利要求来限制。
实施例1：
原位包裹法负载生物制剂@MOFs的制备，具体实施步骤如下：
生物制剂@UTSA-280固体制剂的制备：称取32毫克三水合方酸钠溶于1毫升去离子水中。称取236毫克四水合硝酸钙溶于1毫升去离子水中。生物制剂溶液稀释适当倍数，取2毫升于试管中，分别加入1毫升配好的方酸钠溶液与硝酸钙溶液。室温静置反应1小时，得到白色沉淀。4000r离心收集白色沉淀，并用水洗3次，冷冻干燥后放入4℃冰箱待用。此处生物制剂包括胎牛血清、马血清。
生物制剂@MDP-Zn固体制剂的制备：称取60毫克二氰胺钠和31毫克吡嗪溶于1毫升去离子水中。称取75毫克六水合硝酸锌溶于1毫升去离子水中。生物制剂溶液稀释适当倍数，取2毫升于试管中，分别加入1毫升配好的二氰胺钠/吡嗪溶液与硝酸锌溶液。室温静置反应1小时，得到白色沉淀。4000r离心收集白色沉淀，并用水洗3次，冷冻干燥后放入4℃冰箱待用。此处生物制剂包括胎牛血清、马血清。
生物制剂@ZPF-2固体制剂的制备：称取45毫克F-羟基嘧啶溶于1毫升去离子水中。称取38毫克六水合硝酸锌溶于1毫升去离子水中。生物制剂溶液稀释适当倍数，取2毫升于试管中，分别加入1毫升配好的F-羟基嘧啶溶液与硝酸锌溶液。室温静置反应1小时，得到白色沉淀。4000r离心收集白色沉淀，并用水洗3次，冷冻干燥后放入4℃冰箱待用。此处生物制剂包括胎牛血清、马血清。
并通过PXRD证明MOFs材料结构的生成，附图3。
MOFs材料对生物制剂的负载率计算，具体实施步骤如下：
用Folin-酚总蛋白检测法来对包裹前后的血清成分进行总蛋白定量。
1)原位包裹法：取1毫升样品溶液(约含20-250微克多肽或蛋白质)加入5毫升试剂甲混匀，于室温放置10分钟，加入0.5毫升试剂乙(Folin-酚)，立即摇匀，于室温保温30分钟；然后500nm处比色，以1毫升水代替样品作为空白对照。
测定后，可以从附图2所示标准曲线中查出未知样品浓度，附图4为计算的包裹率(LE％)和负载量(g/g)，计算公式如下：
Figure BDA0003129072870000061
Figure BDA0003129072870000062
实施例2：
吸附法制备生物制剂@COFs，具体实施步骤如下：
TPA-DMTP：分别称取配体三(4-氨基苯基)胺(TPA 11.6mg)和2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛(DMTP 11.7mg)加入厚壁耐热玻璃管中，再加入0.2mL邻二氯苯、0.8mL正丁醇和0.2mL,3M乙酸，然后在液氮中快速冰冻，再抽真空，然后用氢氧机火焰封管。将封好的玻璃管放入120℃的烘箱中反应3天。
TPB-DMTP：分别称取配体1,3,5-三(4-硝基苯基)苯(TPB 14,1mg)和2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛(DMTP 11.7mg)加入厚壁耐热玻璃管中，再加入0.6mL邻二氯苯、0.6mL正丁醇和0.25mL,3M乙酸，然后在液氮中快速冰冻，再抽真空，然后用氢氧机火焰封管。将封好的玻璃管放入120℃的烘箱中反应3天。
共价有机框架材料COFs的溶剂活化
将得到的固体用无水四氢呋喃清洗数次，至上清液无色，再用无水四氢呋喃索氏萃取24小时，将得到的固体放入真空干燥箱60℃活化过夜，然后将产物保存于手套箱中，备用。
吸附法制备生物分子@COFs：分别称取COFs材料10mg，加5mL胎牛血清和马血清，37℃下摇床震荡，每隔一段时间，取上清液，利用Folin-酚总蛋白定量法定量上清液中含有的血清蛋白的量，以计算材料吸附血清蛋白的量，最终吸附量图5所示。
实施例3：
对三种MOFs的细胞毒性进行测试，具体实施步骤如下：
根据溶解释放后材料的浓度，取1毫克/毫升的材料溶液，加入10％细胞培养液体积的材料溶液。设置正常血清培养细胞作为对照组，基础培养基培养细胞作为空白组。观察五天细胞的生长状态，通过MTT实验做出附图6所示的细胞生长曲线。
实施例4：
对于生物制剂@MOFs材料释放后，MOFs材料的残留进行测试，具体实施步骤如下：
分别取10mg生物制剂@MOFs材料，分别加入10毫升柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH＝6)，放置30分钟溶解，使用3000kD的超滤管超滤，超滤后，使用3000kD透析袋4℃透析24小时，再次超滤浓缩，冻干后，测定PXRD以及EDX，PXRD表明没有MOFs材料的峰衍射，EDX表明没有金属离子的残留，见附图7。
实施例5：
三种血清@MOFs材料的释放曲线，具体实施步骤如下：
分别取2毫克血清@UTSA-280，血清@MDP-Zn，血清@ZPF-2于试管中，加入4毫升柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH＝6)，定时取点检测上清液中的血清成分含量，所用方法为Folin-酚总蛋白检测法。血清@MOFs的释放曲线见附图8。
实施例6：
释放后的血清用于细胞培养的效果，具体实施步骤如下：
配制胎牛血清完全培养基：取400微升双抗，4毫升FBS，35.6毫升DMEM基础培养基，混合制得胎牛血清完全培养基。配制马血清完全培养基：取400微升双抗，4毫升马血清，35.6毫升DMEM基础培养基，混合制得马血清完全培养基。配制MOFs释放血清培养基：取400微升双抗，4毫升释放血清，35.6毫升DMEM基础培养基，混合制得释放血清完全培养基。MCF-7细胞培养至70-80％密度后，用胰酶消化3分钟，加入完全培养基终止消化，离心沉淀，加入完全培养基，吹打使细胞分散为细胞悬液，细胞计数后，取合适体积细胞悬液于培养瓶，分别加入4毫升完全培养基，UTSA-280释放血清完全培养基，MDP-Zn释放血清完全培养基，ZPF-2释放血清完全培养基，进行细胞培养，用显微镜观察细胞生长状态见附图9，并进行MTT实验见附图10。
实施例6：
释放后的血清用于细胞传代的效果，附图11，具体实施步骤如下：
吸除25cm2培养瓶中的培养液，向瓶内加入0.5毫升消化液(胰蛋白酶)，轻轻摇动培养瓶，37℃消化2-3分钟后把培养瓶放置显微镜下进行观察，发现胞质回缩、细胞间隙增大后，立即加入2毫升完全培养基终止消化，然后用移液枪反复吹打瓶壁细胞，使细胞脱离瓶壁后形成细胞悬液。对细胞悬液进行计数，然后根据传代浓度5×105进行传代，分别使用马血清以及释放后的三种血清培养细胞，用显微镜观察细胞生长状态，
实施例7：
MOFs材料对于生物制剂的保护效果，附图12，具体实施步骤如下：
马血清@MOFs材料热稳定性测试。
将马血清@MOFs，在60℃放置10分钟，然后按照标准方法对其活性进行表征，结果表明，高温处理后，马血清@MOFs释放后仍可以对细胞生长产生促进作用。而液体状态的马血清失活变性，丧失活性。
马血清@MOFs材料的溶剂稳定性测试。
将马血清@MOFs材料在丙酮中浸泡1小时，然后按照上述方法对其活性进行表征，结果表明，溶剂处理后，马血清@MOFs材料的活性仍可以保持，对细胞生长仍可以产生促进作用，而液体状态的马血清失活变性，丧失活性。
马血清@MOFs材料的储藏稳定性测试。
将马血清@MOFs材料在室温下放置10天，然后按照上述方法对其活性进行表征，结果表明，放置10天后，马血清@MOFs材料仍可以保持活性，而液体状态的马血清失活变性，丧失活性。

Claims (10)

1.一种基于自组装晶态材料的复合固体生物制剂，其特征在于，该复合固体生物制剂包括生物制剂和多孔框架材料，其中所述多孔框架材料为金属有机框架材料、共价有机框架材料和氢键有机框架材料中的一种或多种；所述生物制剂为血清、抗体、酶液、激素、生物药中的任意一种，且生物制剂在常温常压下为液态，或以溶液的形式存在。
2.如权利要求1所述的复合固体生物制剂，其特征在于，所述多孔框架材料包裹固定生物制剂的活性成分。
3.如权利要求1或2所述的复合固体生物制剂，其特征在于，所述共价有机框架材料为：COF-1，COF-2，COF-42-B，TAPB-BTCA-COF，TZ-BTCA-COF，HZ-BTCA-COF、TPA-DMTP、TPB-DMTP、TPT-DMTP中的一种或多种；所述金属有机框架材料为ZIF-8、ZIF-90、UTSA-280、ZPF-2、MDP-Zn中的一种或多种；所述氢键有机框架材料为HOF-1、HOF-2、HOF-5、HOF-10、HOF-8、SOF-1、HOF-11、HOF-TCBP、SOF-7、HOF-GS-10、HOF-GS-11中的一种或多种。
4.如权利要求1或2所述的复合固体生物制剂，其特征在于，所述血清为牛血清、马血清、兔血清、鸡血清、猪血清、其他动物血清、合成血清替代品中的任意一种或多种。
5.如权利要求4所述的复合固体生物制剂，其特征在于，所述牛血清为胎牛血清、小牛血清、新生牛血清、成牛血清中的任意一种或多种。
6.如权利要求4所述的复合固体生物制剂，其特征在于，所述牛血清为透析型胎牛血清、天然低IGG胎牛血清、干细胞培养胎牛血清、特殊用途胎牛血清、活性炭/葡萄糖处理胎牛血清、加强型小牛血清、补铁小牛血清中的任意一种或多种。
7.如权利要求1-6任一项所述的复合固体生物制剂的制备方法，其特征在于，通过原位包裹法、吸附法、交联法或包埋法进行制备，具体包括如下步骤：
1)多孔框架材料固定生物制剂的活性成分；
2)反应结束后进行固液分离；
3)干燥后得到复合固体生物制剂。
8.如权利要求7所述的复合固体生物制剂的制备方法，其特征在于，步骤1)在常温常压和溶剂为水的条件下进行。
9.如权利要求1-6任一项所述的复合固体生物制剂的用途，其包括如下步骤：
1)所述复合固体生物在特定环境下释放生物制剂；
2)分离多孔框架材料后，得到液态生物制剂或生物制剂溶液；
3)释放后的生物制剂保持原有活性，并用作原有用途；
其中步骤1)的特定环境为pH<7.5的溶液条件。
10.如权利要求9的用途，其特征在于，所述溶液为HEPES缓冲液，MES缓冲液、Tris-盐酸缓冲液，醋酸-醋酸钠缓冲液、磷酸盐缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液、硼酸-硼砂缓冲液、PBS缓冲液中的任一项。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108456241A (zh) * 2018-01-17 2018-08-28 南开大学 多孔框架材料用于生物制品的储运和制备
WO2019183635A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Metal-organic frameworks for molecular sieving and compositions and methods of use thereof
CN110372871A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 南开大学 制备基于吡嗪基的多孔金属-有机框架材料用于轻烃化合物的吸附/分离
CN111202060A (zh) * 2020-02-28 2020-05-29 南开大学 一种基于共价有机框架材料的抗菌型发酵添加剂、其制备及应用
CN111269908A (zh) * 2020-02-28 2020-06-12 南开大学 一种基于共价有机框架材料胶囊的大空间生物反应器的制备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108456241A (zh) * 2018-01-17 2018-08-28 南开大学 多孔框架材料用于生物制品的储运和制备
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
WO2019183635A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Metal-organic frameworks for molecular sieving and compositions and methods of use thereof
CN110372871A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 南开大学 制备基于吡嗪基的多孔金属-有机框架材料用于轻烃化合物的吸附/分离
CN111202060A (zh) * 2020-02-28 2020-05-29 南开大学 一种基于共价有机框架材料的抗菌型发酵添加剂、其制备及应用
CN111269908A (zh) * 2020-02-28 2020-06-12 南开大学 一种基于共价有机框架材料胶囊的大空间生物反应器的制备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAUL JENSEN ET.AL.: "Synthesis, Structural Isomerism, and Magnetism of the Coordination Polymers [M(dca)pyz], M=Mn, Fe, Co, Ni and Zn, dca=Dicyanamide (N(CN) ), and pyz=Pyrazine2−2", 《PAUL JENSEN ET.AL.》 *
郑凌玲;谭成康;童明良;: "锰/钴-二氰胺-4-(1-咪唑基)苯胺三元配合物的合成与结构表征", 无机化学学报 *

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