過渡金屬摻雜的納米沸石咪唑酯骨架材料的合成與生物活性.pdf

1、金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)有很高的多孔性，合成條件簡(jiǎn)單，熱穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)離散有序，密度較低，內(nèi)表面積大等優(yōu)良的物理和化學(xué)特性。為氣體儲(chǔ)存和分離、多相催化、磁性、發(fā)光材料、藥物輸送和抗菌材料等多種應(yīng)用提供了巨大的應(yīng)用前景。對(duì)MOFs的研究已經(jīng)進(jìn)行了十幾年，并且該方面的文獻(xiàn)研究的數(shù)量正在逐年增加。然而可以預(yù)見，開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域并研究結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系仍然是對(duì)MOFs研究的重要內(nèi)容。
　　本論文基于目前MOFs的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)

2、研究了幾種不同金屬摻雜的納米MOFs的合成和生物活性，包括微生物抗菌活性以及其細(xì)胞毒性。在本論文中，我們合成了幾種過渡金屬離子摻雜的沸石咪唑酯骨架材料并試圖認(rèn)識(shí)所研究的MOFs的組成和結(jié)構(gòu)與其生物活性的相關(guān)性，為探索抗菌效果優(yōu)良的材料和對(duì)腫瘤細(xì)胞具有抑制生長或致死功能的MOFs提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)合成了十個(gè)不同金屬摻雜的沸石咪唑酯骨架材料，具體來說，分別合成了不同銀摻雜量為5％，1

3、0％，25％，50％和不同金屬摻雜(Ag+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Cd2+、Co2+)的ZIF-8，并利用一系列測(cè)試方法測(cè)試了樣品的晶型、形貌、以及不同金屬的實(shí)際摻入量。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明樣品為納米級(jí)顆粒且晶型良好，顆粒形貌均一，粒徑尺寸分布均勻。
　　(2)對(duì)所合成的納米MOFs進(jìn)行抗菌性能研究。我們分別測(cè)試了對(duì)大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和金黃色葡萄球菌（革藍(lán)氏陽性菌）這兩種代表性菌種的抗菌活性，分析了上述測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行了對(duì)

4、比。研究結(jié)果表明我們所合成的MOFs在一定濃度下均具有抑制并殺死這兩種菌的能力。研究了不同金屬摻雜對(duì)其抗菌性能的影響。研究表明，相較于主體ZIF-8材料，摻雜后的MOFs均表現(xiàn)出了抗菌性能，其中摻雜銀和鎳的MOFs抑菌性能在較小濃度時(shí)顯著增強(qiáng)，摻雜鎘的MOFs在較大濃度時(shí)抗菌性能也有所增強(qiáng)。這些結(jié)果表明，金屬摻雜后的ZIF-8骨架材料的抗菌性能與其組成緊密相關(guān)。
　　(3)不同過渡金屬摻雜的ZIF-8骨架材料的細(xì)胞毒性研究。我們分

5、別以人的肝癌細(xì)胞(HepG2)、宮頸癌細(xì)胞(HeLa)和大鼠干細(xì)胞(3A)作為癌細(xì)胞和正常組織細(xì)胞的體外活細(xì)胞模型，研究了所合成的摻雜后的MOFs在體外的細(xì)胞毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在較低濃度下，摻雜后的M/ZIF-8對(duì)癌細(xì)胞和正常細(xì)胞均未表現(xiàn)出抑制或致死作用，只有在較高濃度時(shí)才表現(xiàn)出一定的細(xì)胞毒性。
　　本論文采用綠色簡(jiǎn)便的方法，在室溫下成了一系列不同金屬離子摻雜的納米級(jí)MOFs，抗菌實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些MOFs均具有一定的