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、金屬有機骨架材料(MOFs)有很高的多孔性，合成條件簡單，熱穩(wěn)定性好，結構離散有序，密度較低，內(nèi)表面積大等優(yōu)良的物理和化學特性。為氣體儲存和分離、多相催化、磁性、發(fā)光材料、藥物輸送和抗菌材料等多種應用提供了巨大的應用前景。對MOFs的研究已經(jīng)進行了十幾年，并且該方面的文獻研究的數(shù)量正在逐年增加。然而可以預見，開拓新的應用領域并研究結構與性能的關系仍然是對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，重點

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識所研究的MOFs的組成和結構與其生物活性的相關性，為探索抗菌效果優(yōu)良的材料和對腫瘤細胞具有抑制生長或致死功能的MOFs提供理論和實驗依據(jù)。
　　本論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)合成了十個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，并利用一系列測試方法測試了樣品的晶型、形貌、以及不同金屬的實際摻入量。實驗測試結果表明樣品為納米級顆粒且晶型良好，顆粒形貌均一，粒徑尺寸分布均勻。
　　(2)對所合成的納米MOFs進行抗菌性能研究。我們分別測試了對大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和金黃色葡萄球菌（革藍氏陽性菌）這兩種代表性菌種的抗菌活性，分析了上述測試結果并進行了對

4、比。研究結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顯著增強，摻雜鎘的MOFs在較大濃度時抗菌性能也有所增強。這些結果表明，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。
　　(3)不同過渡金屬摻雜的ZIF-8骨架材料的細胞毒性研究。我們分

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