CN115054702A - 一种载药MOFs@PBs材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种载药MOFs@PBs材料及其制备方法和应用，载药MOFs@PBs材料中，聚电解质刷PBs生长在MOFs纳米多孔材料表面，并且MOFs内部孔道负载有所需药物。本发明将MOFs纳米颗粒作为骨关节炎药物递送载体，结合表面改性技术，将聚电解质刷通过接枝聚合的方式生长在抗炎药物负载的MOFs颗粒表面，获得一类具有良好水润滑性能的药物负载型MOFs纳米多孔复合材料，将其作为关节润滑剂，具有良好的减摩抗磨性能和长效药物释放，该方案的提出可以为MOFs/聚合物纳米杂化材料的合理构筑用于骨关节炎治疗提供设计依据和理论指导。
Description
技术领域
本发明属于生物医学工程领域，特别涉及一种载药MOFs@PBs材料及其制备方法和应用。
背景技术
骨关节炎是人们日常生活中最常见的慢性退行性关节疾病之一，主要表现为关节退化、滑膜增厚、钙晶体沉积、关节间隙变窄以及骨赘等。据不完全统计，全球约有2.5亿人受到关节炎疾病的影响，在超过60岁的人群中，有9.6％的男性和18％的女性患有骨关节炎。随着人口老龄化的不断加剧，骨关节炎给人们带来的健康威胁正在不断增加，因此，发展骨关节炎治疗与预防策略具有重要意义。常见的骨关节炎治疗策略主要有口服非卤素抗炎药物，透明质酸或抗炎药物注射以及人工关节置换等。尽管早期骨关节炎可以通过口服特异性药物进行缓解，但由于关节软骨处血管较少，其药物吸收率较低。透明质酸注射虽可以补充关节滑液中的黏度来减少关节软骨之间的摩擦磨损，但由于存在剪切变稀而需要多次注射并且效果有限。局部抗炎药物注射会很快被体内清除而导致药物失效，并且频繁的手术会增加感染的风险。人工关节置换手术会引起严重不适且会增加人工部件的摩擦和磨损。因此，开发一种非手术技术，既能改善关节润滑，又能实现局部药物递送，对减少关节软骨摩擦磨损，缓解骨关节炎炎症具有重要意义。
骨关节炎与关节软骨的润滑状态高度相关，在人体正常关节中，关节腔内存在大量生物润滑材料(例如糖蛋白，蛋白多糖，透明质酸以及磷脂分子等)，这些生物润滑材料通过单个或多种润滑分子之间的协同润滑作用赋予关节软骨界面间极低的摩擦系数和优异的抗磨性能。这些生物润滑材料的减少是导致关节软骨摩擦增大的重要因素，进而加速骨关节炎的发展进程。
金属有机框架(Metal-organic frameworks，MOFs)材料是一种由金属离子或离子簇与有机配体通过配位键自组装而成的纳米多孔材料，其具有大的比表面积，可调的拓扑结构和孔径，表面物化性质可裁剪以及良好的生物相容性等特性，已被广泛用于癌症诊疗，药物递送以及生物医用材料等领域。将MOFs材料作为骨关节炎新型药物递送载体可实现高的药物负载率，定制化的药物包覆以及长效药物释放。然而，由于MOFs纳米颗粒具有高强高硬特性，直接注射MOFs药物载体会引起已经受损的关节软骨产生更大的摩擦磨损，进一步加速骨关节炎的发展进程。
发明内容
针对直接注射MOFs药物载体会引起已经受损的关节软骨产生更大的摩擦磨损，进一步加速骨关节炎的发展进程的问题，本发明提出一种载药MOFs@PBs材料，将MOFs纳米多孔材料作为骨关节炎药物递送载体，结合表面改性技术，将聚电解质刷通过接枝聚合的方式生长在抗炎药物负载的MOFs颗粒表面，获得一类具有良好水润滑性能的药物负载型MOFs纳米多孔复合材料，将其作为关节润滑剂，具有良好的减摩抗磨性能和长效药物释放，该方案的提出可以为MOFs/聚合物纳米杂化材料的合理构筑用于骨关节炎治疗提供设计依据和理论指导。
本发明的技术方案为：
所述一种载药MOFs@PBs材料，聚电解质刷PBs生长在MOFs纳米多孔材料表面，并且MOFs内部孔道负载有所需药物。
进一步的，所述聚电解质刷通过接枝聚合的方式生长在MOFs纳米多孔材料表面。
所述一种载药MOFs@PBs材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料；
步骤2：将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的MOFs纳米多孔材料表面，得到MOFs@PBs材料；
步骤3：在步骤2制得的MOFs@PBs材料中负载所需药物，得到载药MOFs@PBs材料。
进一步的，步骤2中，将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的MOFs纳米多孔材料表面，得到MOFs@PBs材料，具体步骤为：
步骤2.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行若干次洗涤处理后，干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.1.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行离心分离得到MOFs纳米多孔材料沉淀物；将有机溶剂(例如N,N’-二甲基甲酰胺)加入MOFs纳米多孔材料沉淀物中进行洗涤，随后再离心分离出沉淀物；
步骤2.1.2：将低沸点有机溶剂(例如甲醇)加入到步骤2.1.1得到的沉淀物中进行再次洗涤，随后离心分离出沉淀物；
步骤2.1.3：将步骤2.1.2中离心分离出的沉淀物置于烘箱中干燥，得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.2：对步骤2.1中得到的MOFs纳米多孔材料粉体分散于去离子水中，之后加入乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢并整体密封，之后保持温度进行聚合反应，反应完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到MOFs@PBs材料。
进一步的，步骤3中，在步骤2制得的MOFs@PBs材料中负载所需药物，得到载药MOFs@PBs材料的具体步骤为：将步骤2得到的MOFs@PBs材料分散于去离子水或有机溶剂中，随后加入所需药物(例如非卤素抗炎药物NSAIDs)，充分混合后，进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs@PBs材料。
所述一种载药MOFs@PBs材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料；
步骤2：在步骤1制得的MOFs纳米多孔材料中负载所需药物；
步骤3：在将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的载药MOFs纳米多孔材料表面，得到载药MOFs@PBs材料。
进一步的，步骤2具体步骤为：
步骤2.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行若干次洗涤处理后，干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.2：将步骤2.1得到的MOFs纳米多孔材料粉体分散于去离子水中，随后加入所需药物(非卤素抗炎药物NSAIDs)，充分混合后，进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs。
进一步的，步骤3的具体步骤为：
将步骤2得到的载药MOFs分散于去离子水中，之后加入乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢并整体密封，之后保持温度进行聚合反应，反应完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到载药MOFs@PBs材料。
所述药物为治疗骨关节炎的抗炎药物。
所述一种多效协同关节润滑剂，通过将所述载药MOFs@PBs材料溶于特定溶剂中制备得到。
有益效果
本发明提出了一种载药MOFs@PBs材料，通过一步接枝聚合在MOFs纳米多孔材料表面生长高接枝密度的聚电解质刷。实施例表明，与纯水和纯UiO-66-NH2相比，生长PSPMK刷的UiO-66-NH2的摩擦系数分别可以降低70.5％和45.2％，磨损体积分别可以降低93.2％和87.5％；同时聚电解质刷的生长还可以进一步有效延长抗炎药物阿司匹林在UiO-66-NH2中的药物释放时间，实现长效药物缓释。这种生长方法可以推广到其他类型的MOFs并能有效改善MOFs的减摩抗磨性能，考虑到MOFs组成结构的多样性，该改性方法将为新型MOFs基纳米多孔复合材料的设计制备用于骨关节炎的协同治疗提供良好契机。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1.MOFs表面生长PSPMK刷的示意图；
图2.PSPMK刷生长前后的UiO-66-NH2纳米颗粒的TEM照片：(a)UiO-66-NH2，标尺为200nm(b)UiO-66-NH2@PSPMK，标尺为100nm；
图3：PSPMK刷生长前后的UiO-66-NH2的摩擦系数和磨损体积。
具体实施方式
纳米多孔材料由于其大的比表面积，良好的生物相容性以及表面物化性质可调性，在肿瘤或癌症治疗，小分子或基因药物递送，生物成像等领域受到了广泛关注。目前金属有机框架MOFs纳米颗粒在药物递送领域已经有广泛应用，但将MOFs材料作为骨关节炎药物递送载体时，由于MOFs纳米颗粒具有高强高硬特性，直接注射MOFs药物载体会引起已经受损的关节软骨产生更大的摩擦磨损，进一步加速骨关节炎的发展进程。
申请人研究发现通过对关节润滑材料的组成结构进行仿生设计来构筑聚合物基仿生润滑材料，能表现出类似天然生物润滑材料的优异摩擦学性能。聚电解质刷具有与糖蛋白或蛋白聚糖结构类似的“瓶-刷”状结构，并且由于聚合物链高度舒展、离子对之间的渗透压排斥作用、聚合物链中带电基团与周围水分子强偶极相互作用形成致密连续的水化层，使得聚电解质刷在水介质中表现出优异的减摩抗磨性能，是理想的聚合物基仿生润滑材料。因此，如果能够将纳米多孔材料与聚合物基仿生关节润滑材料相结合构筑纳米多孔杂化材料，同时实现在水介质下的润滑增强和药物递送，能够为骨关节炎的协同治疗提供了新的契机。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
参见表1和图1-3，下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
本实施例中的载药MOFs@PBs材料，首先通过水热法或溶剂热法合成MOFs纳米多孔材料；之后采用两种方式，第一种是利用接枝聚合将聚电解质刷生长在MOFs纳米多孔材料上，得到MOFs@PBs材料，再在MOFs@PBs材料上负载抗炎药物；第二种是在MOFs纳米多孔材料上负载抗炎药物，再利用接枝聚合将聚电解质刷生长在负载载药MOFs纳米多孔材料上；最后将其分散于水中配制成具有一定浓度的水分散液作为多效协同关节润滑剂。
第一种方式的具体的制备步骤如下：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料，包括以下子步骤：
子步骤1.1：将金属离子盐(例如六水合三氯化铁、异丙醇钛、六水合氯化铝、氯化锆)和有机配体(例如2-氨基对苯二甲酸，2-氨基联苯二甲酸等)溶解或分散于去离子水或有机溶剂中形成均一的分散液，金属离子盐的浓度为0.04mM～200mM，有机配体的浓度为0.05mM～400mM；
子步骤1.2：将子步骤1.1得到的分散液置于反应釜中，通过水热法或溶剂热法合成MOFs纳米多孔材料，其中反应温度为70～180℃，反应时间为16-72h。
步骤2：将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的MOFs纳米多孔材料表面得到MOFs@PBs材料，包括以下子步骤：
子步骤2.1：将子步骤1.2中反应结束后的产物进行离心分离得到MOFs纳米多孔材料沉淀物，其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.2：将有机溶剂(例如N,N’-二甲基甲酰胺)加入到子步骤2.1中得到的MOFs纳米多孔材料沉淀物中进行洗涤，随后离心分离出沉淀物，其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.3：将低沸点溶剂(例如甲醇)加入到子步骤2.2中得到的沉淀物中再次进行洗涤，随后离心分离出沉淀物，并置于烘箱中干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体。其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.4：取50-150mg MOFs纳米多孔材料粉体重新分散于5-15mL去离子水中，加入0.3mmol-3.0mmol乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧20-60min，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢50-400μL并整体密封，之后保持温度70-100℃进行聚合反应，反应2-12h完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到MOFs@PBs材料；
步骤3：在步骤2得到的MOFs@PBs材料中负载所需药物，得到载药MOFs@PBs，具体过程为：将步骤2中得到的MOFs@PBs材料分散于去离子水中，随后加入所需药物(例如双氯芬酸钠、吲哚美辛、阿司匹林)，用超声波清洗器将分散液充分混合并搅拌12～18h，随后进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs@PBs。
第二种方式的具体的制备步骤如下：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料，包括以下子步骤：
子步骤1.1：将金属离子盐(例如六水合三氯化铁、异丙醇钛、六水合氯化铝、氯化锆)和有机配体(例如2-氨基对苯二甲酸，2-氨基联苯二甲酸等)溶解或分散于去离子水或有机溶剂中形成均一的分散液，金属离子盐的浓度为0.04mM～200mM，有机配体的浓度为0.05mM～400mM；
子步骤1.2：将子步骤1.1得到的分散液置于反应釜中，通过水热法或溶剂热法合成MOFs纳米多孔材料，其中反应温度为70～180℃，反应时间为16-72h。
步骤2：在步骤1制得的MOFs纳米多孔材料中负载所需药物，包括以下子步骤：
子步骤2.1：将步骤1.2中反应结束后的产物进行离心分离得到MOFs纳米多孔材料沉淀物，其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.2：将有机溶剂(例如N,N’-二甲基甲酰胺)加入到子步骤2.1中得到的MOFs纳米多孔材料沉淀物中进行洗涤，随后离心分离出沉淀物，其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.3：将低沸点溶剂(例如甲醇)加入到子步骤2.2中得到的MOFs纳米颗粒沉淀物中进行洗涤，随后离心分离出沉淀物，并置于烘箱中干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体。其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤2.4：将步骤2.3得到的MOFs纳米多孔材料粉体分散于去离子水中，随后加入所需药物(例如双氯芬酸钠、吲哚美辛、阿司匹林)，用超声波清洗器将分散液充分混合并搅拌12～18h，随后进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs；离心分离转速为11000～13000rpm，时间为10～20min；
步骤3：将聚电解质刷PBs生长在步骤2得到的载药MOFs表面得到载药MOFs@PBs材料，包括以下子步骤：
子步骤3.1：对子步骤2中得到的载药MOFs纳米颗粒沉淀物中进行甲醇洗涤，随后离心分离出沉淀物，并置于烘箱中干燥得到载药MOFs纳米多孔材料粉体。其中离心分离的转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；
子步骤3.2：取50-150mg载药MOFs纳米多孔材料粉体重新分散于5-15mL去离子水中，加入0.3mmol-3.0mmol乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧20-60min，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢50-400μL并整体密封，之后保持温度70-100℃进行聚合反应，反应2-12h完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到载药MOFs@PBs材料；
子步骤3.3：将子步骤3.2得到的载药MOFs@PBs材料进行离心分离得到沉淀物，离心分离转速为10000～13000rpm，时间为10～30min；分离后用去离子水和甲醇进行洗涤；
子步骤3.4：对子步骤3.3中得到的载药MOFs@PBs沉淀物进行甲醇洗涤，随后离心分离出沉淀物，并置于烘箱中干燥得到载药MOFs@PBs粉体材料。其中离心分离的转速为11000～13000rpm，时间为10～20min。
将上述得到的载药MOFs@PBs粉体材料1～20mg重新分散于1mL的去离子水中，配制浓度为1.0～20.0mg/mL的水分散液并将其作为多效协同关节润滑剂。
为验证该生长方法的普适性，并用于改善MOFs纳米多孔材料水润滑性能以及抗炎药物递送，我们选用了典型的Zr-MOFs(UiO-66-NH2，UiO-67-NH2)，Al-MOFs(MIL-53-NH2(Al))，Ti-MOFs(MIL-125-NH2(Ti))和Fe-MOFs(MIL-88A-NH2(Fe))进行本次研究：
MOFs纳米多孔材料的制备：
UiO-66-NH2：244mg(17.45mM)氯化锆通过超声溶于60mL N，N’-二甲基甲酰胺(DMF)中，随后加入187.5mg(17.25mM)2-氨基对苯二甲酸，继续超声得到均一溶液，加入1.8mL冰醋酸作为调节剂并超声1min，最后转移至100mL反应釜中，从25℃升至120℃并保温24h得到UiO-66-NH2纳米多孔材料。如图2a所示，所制备的UiO-66-NH2纳米多孔材料呈正八面体形。
UiO-67-NH2：67mg(0.052mM)氯化锆通过超声溶于15mL DMF中，随后加入92mg(0.065mM)2-氨基联苯二甲酸通过超声溶解，加入0.5mL浓盐酸作为调节剂并超声1min，最后转移至50mL反应釜中，在80℃反应18h得到UiO-67-NH2纳米多孔材料。
MIL-88A-NH2(Fe)：374mg(46.1mM)六水合氯化铁通过超声溶于30mL DMF中，随后加入250mg(46mM)2-氨基对苯二甲酸，剧烈搅拌2h，最后转移至100mL反应釜中，在120℃反应24h得到MIL-88A-NH2(Fe)纳米多孔材料。
MIL-53-NH2(Al)：760mg(105mM)六水合氯化铝通过超声溶于30mL DMF和水的混合溶剂中(体积比3:1)，随后加入560mg(103.1mM)2-氨基对苯二甲酸，超声得到均一溶液，最后转移至100mL反应釜中，在150℃反应24h得到MIL-53-NH2(Al)纳米多孔材料。
MIL-125-NH2(Ti)：2.86mL异丙醇钛通过超声溶于50mL DMF和水的混合溶剂中(体积比4:1)，随后加入2.86g(315.7mM)2-氨基对苯二甲酸，超声得到均一溶液，最后转移至100mL反应釜中，在110℃反应72h得到MIL-125-NH2(Ti)纳米多孔材料。
MOFs@PSPMK纳米多孔材料的制备：
MOFs表面一步接枝聚合生长PSPMK的示意图如图1所示，取50mg上述合成出的MOFs(UiO-66-NH2，UiO-67-NH2，MIL-88A-NH2(Fe)，MIL-53-NH2(Al)，MIL-125-NH2(Ti))粉体材料于25mL具支试管中，加入5mL去离子水进行超声分散，随后加入3g 3-磺酸丙基甲基丙烯酸甲酯(SPMK)单体，25℃通Ar气搅拌40min，随后转移至油浴中，从25℃升至80℃并反应7h。如图2b所示，生长PSPMK刷后，UiO-66-NH2纳米多孔材料表面裹上了一层聚合物，其厚度约为10nm。
负载阿司匹林的UiO-66-NH2@PSPMK纳米多孔材料的制备：
将50mg UiO-66-NH2粉体材料分散于50mL去离子水中，随后加入20mg阿司匹林(AS)，超声20min后转移至磁力搅拌器中搅拌16h，通过离心(12000rpm，15min)、洗涤(去离子水洗三次)后重新分散于5mL去离子水中，随后加入3g 3-磺酸丙基甲基丙烯酸甲酯(SPMK)单体，25℃通Ar气搅拌40min，随后转移至油浴中，从25℃升至80℃并反应7h得到AS@UiO-66-NH2@PSPMK纳米多孔材料。
摩擦学性能表征：
将10mg PSPMK微凝胶生长前后的UiO-66-NH2粉末重新分散于1mL去离子水中，获得浓度为10mg/mL的水分散液，摩擦对偶为ZrO2陶瓷。通过UMT摩擦磨损试验机在球盘模式下进行往复摩擦测试来表征其摩擦学性能，并借助三维轮廓仪对其磨损体积进行测试。摩擦测试条件为：载荷：5N；频率：2Hz；行程：2mm；温度：25℃；浓度：10mg/mL。如图3a所示，纯水的摩擦系数为0.78，加入UiO-66-NH2后摩擦系数降至0.42，磨损体积降低45.2％，表明MOFs纳米颗粒良好的减摩抗磨性能，进一步生长PSPMK刷后，其摩擦系数可以降至0.23，如图3b所示，磨损体积相对于纯UiO-66-NH2降低了87.5％，减摩抗磨性能进一步提升。因此，与纯水，纯UiO-66-NH2相比，生长了PSPMK刷的UiO-66-NH2表现出更优异的减摩抗磨性能。
为了验证这种接枝方式生长聚电解质刷的普适性生长和摩擦学性能提升，我们进一步通过接枝聚合将PSPMK刷生长在其他四种类型MOFs上(UiO-67-NH2，MIL-88A-NH2(Fe)，MIL-53-NH2(Al)，MIL-125-NH2(Ti))，通过对生长前后的摩擦学性能进行测试，如表1所示，我们发现纯MOFs纳米多孔材料由于表面缺乏坚韧的水化层而呈现出较高的摩擦系数，UiO-67-NH2，MIL-88A-NH2(Fe)，MIL-53-NH2(Al)，MIL-125-NH2(Ti)四种纳米颗粒直接添加的平均摩擦系数为0.3825，0.4856，0.4868和0.3166。通过接枝聚合生长PSPMK刷后，摩擦系数分别降至0.2446，0.2638，0.1855和0.2289，摩擦系数显著降低，表明聚电解质刷生长的MOFs作为水润滑添加剂具有普适性的减摩抗磨性能。
表1：四种类型MOFs生长PSPMK刷前后的平均摩擦系数
| UiO-67-NH<sub>2</sub> | MIL-125-NH<sub>2</sub>(Ti) | MIL-53-NH<sub>2</sub>(Al) | MIL-88A-NH<sub>2</sub>(Fe) | |
| MOFs | 0.3825 | 0.3166 | 0.4868 | 0.4856 |
| MOFs@PSPMK | 0.2446 | 0.2289 | 0.1855 | 0.2638 |
药物释放表征：
取25mg和50mg AS@UiO-66-NH2和AS@UiO-66-NH2@PSPMK粉末分散于3mL去离子水中，并置于透析袋中(Mw＝3500)，将透析袋转移至100mL广口瓶中，加入17mL去离子水并在37℃下进行震荡，在特定时间内，取出3mL分散液，并用紫外可见分光光度计对其释放量进行定量分析。从AS累计释放量可以看出，在前6h内，生长PSPMK刷前后的AS@UiO-66-NH2的药物释放量分别为53.2％和15.2％，在随后在后续110h内药物释放量分别为33.4％和32.8％，可见生长聚电解质刷后，在前期药物释放量较慢，药物缓释效果得到显著增强。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种载药MOFs@PBs材料，其特征在于：所述载药MOFs@PBs材料中，聚电解质刷PBs生长在MOFs纳米多孔材料表面，并且MOFs内部孔道负载有所需药物。
2.根据权利要求1所述一种载药MOFs@PBs材料，其特征在于：所述聚电解质刷通过接枝聚合的方式生长在MOFs纳米多孔材料表面。
3.一种权利要求1或2所述载药MOFs@PBs材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料；
步骤2：将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的MOFs纳米多孔材料表面，得到MOFs@PBs材料；
步骤3：在步骤2制得的MOFs@PBs材料中负载所需药物，得到载药MOFs@PBs材料。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：步骤2中，将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的MOFs纳米多孔材料表面，得到MOFs@PBs材料，具体步骤为：
步骤2.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行若干次洗涤处理后，干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.1.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行离心分离得到MOFs纳米多孔材料沉淀物；将有机溶剂加入MOFs纳米多孔材料沉淀物中进行洗涤，随后再离心分离出沉淀物；
步骤2.1.2：将低沸点有机溶剂加入到步骤2.1.1得到的沉淀物中进行再次洗涤，随后离心分离出沉淀物；
步骤2.1.3：将步骤2.1.2中离心分离出的沉淀物置于烘箱中干燥，得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.2：对步骤2.1中得到的MOFs纳米多孔材料粉体分散于去离子水中，之后加入乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢并整体密封，之后保持温度进行聚合反应，反应完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到MOFs@PBs材料。
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：步骤3中，在步骤2制得的MOFs@PBs材料中负载所需药物，得到载药MOFs@PBs材料的具体步骤为：将步骤2得到的MOFs@PBs材料分散于去离子水或有机溶剂中，随后加入所需药物，充分混合后，进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs@PBs材料。
6.一种权利要求1或2所述载药MOFs@PBs材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：合成MOFs纳米多孔材料；
步骤2：在步骤1制得的MOFs纳米多孔材料中负载所需药物；
步骤3：在将聚电解质刷PBs生长在步骤1得到的载药MOFs纳米多孔材料表面，得到载药MOFs@PBs材料。
7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：步骤2具体步骤为：
步骤2.1：将步骤1得到的MOFs纳米多孔材料进行若干次洗涤处理后，干燥得到MOFs纳米多孔材料粉体；
步骤2.2：将步骤2.1得到的MOFs纳米多孔材料粉体分散于去离子水中，随后加入所需药物，充分混合后，进行离心、洗涤、干燥，得到载药MOFs。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：步骤3的具体步骤为：
将步骤2得到的载药MOFs分散于去离子水中，之后加入乙烯基电解质单体并搅拌溶解，同时进行加热并通入惰性气体除氧，除氧结束后加入叔丁基过氧化氢并整体密封，之后保持温度进行聚合反应，反应完成后进行离心分离得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、干燥得到载药MOFs@PBs材料。
9.根据权利要求1或2所述载药MOFs@PBs材料，其特征在于：所述药物为治疗骨关节炎的抗炎药物。
10.一种多效协同关节润滑剂，其特征在于，通过将权利要求9所述载药MOFs@PBs材料溶于特定溶剂中制备得到。
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| CN116396496A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-07-07 | 安徽建筑大学 | 一种分子印迹Zr-MOF荧光探针材料及其制备方法和应用 |
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| AVISHEK KARMAKAR，ET AL.: "Thermo-Responsive MOF/Polymer Composites for Temperature-Mediated Water Capture and Release", ANGEW. CHEM. INT. ED., vol. 59, pages 1 * |
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| CN116396496A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-07-07 | 安徽建筑大学 | 一种分子印迹Zr-MOF荧光探针材料及其制备方法和应用 |
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