(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210925512.3 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 王渊博　王博　孙瑜奇　马亚慧　 陈先恒　陈仁增　 (74)专利代理 机构 北京理工大 学专利中心 11120 专利代理师 李爱英 (51)Int.Cl. A61K 47/54(2017.01) A61K 47/69(2017.01) A61K 41/00(2020.01) A61P 35/00(2006.01)C08G 83/00(2006.01) (54)发明名称 一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架及其 制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及一种表面修饰DNA的纳米金属有 机框架(Metal ‑OrganicFramework， 简称MOF)及 其应用， 该有机框架作为可激活光动力癌症治疗 通用平台， 即一种DNA功能化的纳米金属有机框 架作为可激活光动力癌症治疗通用平台， 具体来 说， 是利用铁基MOF负载不同类型的光敏剂， 并利 用三价铁在肿瘤微环境中参与的类芬顿反应， 在 肿瘤部位特异性的释放并激活光敏剂， 提高治疗 效果， 表面修饰的DNA不仅可以提高纳米颗粒的 生物相容性而且能有效阻止血液循环过程中的 药物泄露， 从而减小对正常组织细胞的影响， 为 一种靶向治疗纳米药物， 属于材料化学与纳米医 学技术领域。 权利要求书2页 说明书8页 附图13页 CN 115317620 A 2022.11.11 CN 115317620 A 1.一种表面 修饰DNA的纳米金属有机 框架， 其特 征在于： 该纳米金属有机框架为叠氮基团修饰的MIL ‑101， 纳米金属有机框架的孔道中负载有 光敏剂， 在 纳米金属有机 框架的表面 修饰有DNA； 所述的光敏剂为疏水性光敏剂或亲水性光敏剂， 疏水性光敏剂为2 ‑(4‑(二苯基氨基) 苯基)蒽醌， 亲 水性光敏剂为 亚甲蓝； 所述DNA为 二苯并环辛炔功能化DNA。 2.一种表面 修饰DNA的纳米金属有机 框架的制备 方法， 其特 征在于该 方法的步骤 包括： 第一步， 制备MI L‑101‑NH2， 再对MIL‑101‑NH2进行活化； 第二步， 利用第一 步活化后的MI L‑101‑NH2制备MIL‑101‑N3； 第三步， 利用第二 步制备的MI L‑101‑N3制备PS@MIL‑101‑N3； 第四步， 利用点击化学反应将第三步制 备的PS@MIL ‑101‑N 3转化为DNA ‑PS@MIL‑101‑ N3， 即得到表面 修饰DNA且负载有光敏剂的纳米金属有机 框架。 3.根据权利要求2所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于： 所述的第一 步中， 制备MI L‑101‑NH2的具体方法为： 将2‑氨基对苯二甲酸、 六水三氯化铁、 十六烷基三甲基溴化铵和N,N ‑二甲基甲酰胺进 行混合， 混合时的温度为50 ‑80℃， 混合时间为12 ‑24h， 得到MIL ‑101‑NH2； 所述的2 ‑氨基对 苯二甲酸、 六水三氯化铁、 十六烷基三甲基 溴化铵、 N,N ‑二甲基甲酰胺的摩尔比为100 ‑150: 200‑300:1:15000‑20000。 4.根据权利要求3所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于： 所述的第一 步中， 对MI L‑101‑NH2进行活化的方法为： 通过在索氏提取器中用乙醇提取2 ‑4h， 然后用DMF提取10h以上， 用甲醇洗涤数 次， 然后 在室温下储 存在无水乙醇中。 5.根据权利要求2 ‑4任一所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其 特征在于： 所述的第二 步中， 制备MI L‑101‑N3的具体方法为： 将叠氮三甲基硅烷、 叔丁基亚硝酸酯、 MIL ‑101‑NH2、 四氢呋喃进行混合， 混合时间为8h 以上， 得到 MIL‑101‑N3； 所述的叠氮三甲基硅烷、 叔丁基亚硝酸酯、 MIL ‑101‑NH2、 四氢呋喃的摩尔比为15000 ‑ 20000:150:80‑150:50‑100。 6.根据权利要求5所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于： 所述的第三 步中， 制备P S@MIL‑101‑N3的具体方法为： 将MIL‑101‑N3分散在乙醇中与光敏剂溶液进行混合搅拌， 进行混合时光敏剂和MIL ‑ 101‑N3的最终浓度分别为1 ‑4mg mL‑1和0.5‑1.0mg mL‑1， 光敏剂浸渍到MIL ‑101‑N3的孔道 中， 得到P S@MIL‑101‑N3。 7.根据权利要求6所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115317620 A 2所述的光敏剂溶液中 的溶剂为四氢呋喃， 光敏剂溶液的浓度为2 ‑8mg mL‑1， MIL‑101‑N3 与光敏剂的浓度比为1:1 ‑1:8； 所述的光敏剂为2 ‑(4‑(二苯基氨基)苯基) ‑蒽醌或亚甲蓝； 其中TPAAQ是4 ‑(二苯基氨基)苯硼酸频那醇酯和2 ‑溴蒽醌利用铃木偶联的化学方法得 到； 制备TPAAQ的方法为： 将0.30‑0.80mmol的4 ‑(二苯基氨基)苯硼酸频那醇酯、 2 ‑溴蒽醌(0.30 ‑0.80mmol)、 碳 酸钾(2‑8mmol)、 10 ‑20mL四氢呋喃、 3 ‑7mL水和四(三苯基膦)钯(3 ‑5mol％)的混合物脱气并 充入氮气。 将反应 混合物在50 ‑70℃下搅拌12h以上。 冷却至环 境温度后， 通过加入 水停止反 应， 用二氯甲烷萃取并用盐水洗涤， 得到TPA AQ； 其中， 4‑(二苯基氨基)苯硼酸频那醇酯、 2 ‑溴蒽醌、 碳酸钾、 四氢呋喃、 水的比例为： 0.30‑0.80mmol： 0.30 ‑0.80mmol： 2 ‑8mmol： 10 ‑20mL： 3‑7mL， 四(三苯基膦)钯的浓度为3 ‑ 5mol％。 8.根据权利要求6所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于： 所制备的MI L‑101‑N3上负载PS含量的计算方法为： 将100mg MIL‑101‑N3加入到30mg  mL‑1的TPAAQ的10mL  THF溶液中， 室温搅拌， 并通过离 心得到的上清液的紫外 ‑可见吸收光谱实时监测P S的wt％负载量； 将100mg MIL‑101‑N3加入到30mg  mL‑1MB的10mL  THF溶液中， 室温搅拌， 并通过离心得 到的上清液的紫外 ‑可见吸收光谱实时监测P S的wt％负载量； 其中， APS负载前为负载前PS的紫外可见吸收值； APS负载后为负载后PS的紫外可见吸收值； CPS 为PS的浓度； CMIL‑101‑N3为MIL‑101‑N3的浓度。 9.根据权利要求6所述的一种表面修饰DNA的纳米金属有机框架的制备方法， 其特征在 于： 所述的第四步中， 利用点击化学反应将、 PS @MIL‑101‑N 3转化为DNA ‑PS@MIL‑101‑N3的 具体方法为： 将PS@MIL ‑101‑N 3接枝DNA得到DNA ‑PS@MIL‑101‑N3， 即将MIL ‑101‑N3与二苯并环辛炔 功能化DNA反应， 得到混合溶液并在30 ‑50℃下搅拌48 ‑72h， 离心后得到沉淀用PBS溶液并洗 涤数次， 得到DNA ‑PS@MIL‑101‑N3， 即表面修饰DNA且负载有光敏剂的纳米金属有机 框架。 10.一种表面 修饰DNA的纳米金属有机 框架的应用， 其特 征在于： 作为DNA功能化的MOF通用平台用于 激活光动力治疗肿瘤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115317620 A 3