碘化的纳米级配位聚合物——潜在的计算机断层扫描造影剂

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1、碘化的纳米级配位聚合物——潜在的计算机断层扫描造影剂计算机断层扫描造影技术是一个基于x射线衰减标本的是一个强大的诊断工具。有能力提供高的空间分辨率三维(3d)图像。计算机断层摄影（CT）是由检体根据X射线衰减的有力的诊断工具，并能提供三维（3D）图像，具有优良的空间分辨率。具有高的X射线衰减，典型材料的造影剂含具有高Z值为元素如碘，钡，铋，常用于CT成像，以提供利息和其周围的组织之间更好的对比度。目前被批准用于临床使用的唯一的CT造影剂碘化芳香分子和硫酸钡的胃肠道成像。CT成像用的小分子造影剂是通过非特异性分布，快速的肾清除，并从血液和淋巴管迅速外渗的限制。大剂量的小分子药物，通常需要

2、（几十克），以提供足够的对比度，这有时引起不良反应的患者。配位聚合物最近出现的是由金属离子的配位定向自组装有机衔接的配体容易合成有趣的功能材料。我们的研究小组和其他人最近被缩小的配位聚合物展示了一类新的纳米材料的合成对纳米制度。这些纳米级的配位聚合物（国家联络点）已经显示出在生物传感很大的潜力，磁共振成像，和药物输送。鉴于CT成像碘化芳香分子的临床应用，我们推测，碘化国家联络点可能有潜在的应用是由于其携带碘的一个非常高的载荷能力的CT造影剂。在此我们提出新的碘配位聚合物的合成和规模下降到纳米级制度。我们还证明碘化的NCP的衰减的X射线中以虚线研究的能力。如示于方案 1，合成了五个新的配

3、位聚合物是使用2,3,5,6-四碘-1,4-苯二羧酸(I4-BDC-H2)的桥接配体和CuII或ZnⅡ第二金属连接点。反应I4-BDC-H2和Cu(NO3)2在N,N二甲基甲酰胺（DMF）中，在80℃下3天导致的[Cu(I4-BDC-H2)(DMF)2](1)在28%的产率。类似的晶体生长N,N-diethylformamide（DEF）和H2O导致的[Cu（I4-BDC）（DEF）2（H2O）](2)，产率分别为58%和[Cu（I4-BDC）（H2O）2].2H2O（3）产率为69%。为了证明这种合成方法的一般性，我们还合成了ZnII的碘化配位聚合物金属连接点。[Zn(I4-BDC）

4、(def）2.5)（4）在55％的收率由我反应制得I4-BDC-H2和Zn(NO3)2的DMF在60℃4天。配位聚合物的中合成H2O和乙醇溶液表明，得到含有无毒性的溶剂中的碘化配位聚合物的能力，从而使他们更相关的潜在的生物学和生物医学应用。单晶X射线衍射研究1-5揭示一维（1D）的聚合物结构的所有五个配位聚合物（图 1）。在化合物1，CuII离子的两个螯合羧酸基团I4-BDC配体和DMF中在轴向位置的两个分子以形成一个一维的聚合物网络（图 1a）。在化合物2，在I4-BDC配位体是单齿（图 1b）。CuII通过协调两个单齿羧基及一个水和两个高清分子采用方形锥体形状,是梯形与作用在一个齿

5、的方式配位体中的一个羧酸基团，而其他采用η1，μ2桥接模式（图 1C）。每个CuII中心这样的三个羧基氧原子和两个水分子的方锥体形状。在相邻的I4-BDC配体一维聚合物是4.06Á。在化合物4，一个I4-BDC配有两个单齿羧酸基团，而其他的I4-BDC配有一个单齿和一个螯合羧基（图 1d）。相邻ZnⅡ，在曲折的聚合物链中心采用的四面体构型，通过协调两个单齿羧基和两个高清分子，以及扭曲的八面体几何形状，通过协调一个单齿和一个螯合羧基和三个篮板分子分别。复合物5有一个简单的锯齿形聚合物链结构与所有的ZnⅡ中心采用的四面体构型，通过协调两个单齿羧基和两个乙醇分子（图 1e）。重要的是，空间体

6、积的碘原子的强制I4-BDC配体以垂直于在所有这些结构的环。我们认为，空间体积碘原子也阻碍了I4-BDC配体从采用桥接配位模式（除了3），其可导致更高维数的配位聚合物的形成。的块状晶体的热重量分析（TGA）1-5对应紧密，从X射线衍射数据中得到的公式显示溶剂和有机体重减轻。我们能分别合成纳米粒子CuII和ZnⅡ阶段，协调H2O和乙醇分子摩尔比。片状纳米颗粒3（NCP 3a）的合成产率为75%，搅拌0.3M的TritonX-100和1.5 M与水与表面活性剂的15（Wvalue），其中载有相等的摩尔钠的量的2（I4-BDC）和Cu(NO3)2在室温下搅拌2小时。在NCP 3a颗粒通过离心

7、分离，并用乙醇洗涤。扫描电子显微镜（SEM）图像显示，NCP3a的片状颗粒 的直径为300纳米和50纳米厚的（图 2a）。粉末X射线衍射的研究表明，NCP 3a颗粒是结晶并具有相同的结构的堆积阶段3（图 2c）。有趣的是，纳米粒子3与棒状的形态（NCP 3b）在60%的产率获得了当相同的反应进行0.1M十六烷基三甲基铵和0.5 M己醇的异辛烷（W=15）。SEM图像显示，NCP 3b颗粒是约1.5μm的长度和200nm的宽度（图2b）并且PXR