一种电化学发光活性荧光分级多孔MOF的制备方法及应用

本发明涉及金属有机框架制备材料，更具体地说，本发明涉及一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法及应用。

背景技术：

1、电化学发光（ecl）具有反应快、灵敏度高、背景信号低等优点，已经作为一种强大的分析技术用于疾病诊断。为了提高ecl生物传感器的灵敏度、稳定性和重现性，开发具有强发射信号和高稳定性的高效ecl材料至关重要。三(2，2'-联吡啶)钌(ii)[ru(bpy)32+]及其衍生物因其极高的ecl活性、超强的氧化还原可逆性和极高的稳定性而成为最经典的ecl发光体，许多纳米材料已被开发为负载ru(bpy)32+及其衍生物的支架，尤其是具有可调多孔结构、有序网络和结构多样性的金属有机框架（mof）已经成为提高发光团负载能力的理想载体。然而，目前报道的基于mof作为固定ru(py)32+及其衍生物的载体材料的ecl传感器仍存在一些缺陷，首先，大多数mofs的稳定性较差，在实验过程中ru(bpy)32+衍生物会发生泄漏，导致ecl传感器的稳定性和可重复性较差；此外，大多数微孔mof的孔径小，阻碍了ru(bpy)32+衍生物固定在mof内部，其狭窄通道导致传质效率低，从而导致ecl效果不理想。

2、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法和应用，通过采用荧光分级多孔金属有机框架（fhpmofs）材料作为电化学发光（ecl）传感器的信号探针，解决了基于金属有机框架材料固定三(2，2'-联吡啶)钌(ii)[ru(bpy)32+]发光体所遇到的稳定性不足和效率低下的问题，增强了ru(bpy)32+衍生物的负载效率和ecl信号的发射效率，提高了ecl生物传感器的灵敏度、稳定性和重现性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤一，将三嵌段共聚物pluronic f-127溶解在超纯水中，加入乙酸和高氯酸钠一水合物，搅拌混合均匀，得到溶液；

5、步骤二，向所述溶液中加入硝酸氧锆、2-氨基对苯二甲酸和三(4，4-二羧基联吡啶)氯化钌，搅拌反应，得到初级反应产物；

6、步骤三，将所述初级反应产物进行离心水洗和n'n-二甲基甲酰胺洗涤，将洗涤后的产物用乙醇浸泡并定期更换乙醇，得到多孔结构反应产物；

7、步骤四，将所述多孔结构反应产物在真空条件下干燥过夜，得到具有电化学发光活性的荧光分级多孔金属有机框架材料。

8、作为本发明进一步的方案，步骤一中，所述三嵌段共聚物pluronic f-127为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物 f-127，其质量为50mg；所述乙酸的体积为0.4ml；所述高氯酸钠一水合物的质量为150mg。

9、作为本发明进一步的方案，步骤二中，所述硝酸氧锆的质量为115.6mg；所述2-氨基对苯二甲酸的质量为50mg；所述三(4，4-二羧基联吡啶)氯化钌的质量为5mg；所述搅拌反应的温度条件为40℃，时间条件为12小时。

10、作为本发明进一步的方案，步骤三中，所述离心水洗的次数为一次；所述n'n-二甲基甲酰胺洗涤的次数为两次；所述乙醇浸泡的温度条件为60℃，时间条件为2天；所述定期更换乙醇的时间周期为1天。

11、作为本发明进一步的方案，步骤四中，所述干燥的温度条件为60℃。

12、作为本发明进一步的方案，所述三(4，4-二羧基联吡啶)氯化钌可以用四[4-(4’-羧基苯基)苯基]乙烯替代。

13、作为本发明进一步的方案，一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的应用，采用荧光分级多孔金属有机框架材料构建电化学发光传感平台，包括以下步骤：

14、步骤s1，在玻碳电极表面电沉积金纳米粒子；

15、步骤s2，将所述荧光分级多孔金属有机框架材料溶解于水中，得到分散液，取所述分散液滴加至所述电极表面并干燥；

16、步骤s3，取磷酸根修饰的脱氧核糖核酸探针滴加到所述修饰电极表面并孵育后，使用缓冲液清洗；

17、步骤s4，取微小核糖核酸辅助体与所述修饰电极并孵育后，使用缓冲液清洗；

18、步骤s5，取不同浓度的微小核糖核酸滴到所述修饰电极的表面并反应后，使用缓冲液清洗；

19、步骤s6，取二茂铁标记的发卡结构h1和h2的混合液滴到所述修饰电极表面并反应后，使用缓冲液清洗。

20、作为本发明进一步的方案，取得所述混合液的体积为8μl；取得所述磷酸根修饰的脱氧核糖核酸探针的浓度为5μm，体积为8μl；取得所述微小核糖核酸辅助体的浓度为1.5μm，体积为8μl；取得所述微小核糖核酸的体积为8μl；取得所述发卡结构h1和h2的混合液的浓度为1μm，体积为8μl；所述缓冲液清洗次数为三次。

21、作为本发明进一步的方案，步骤s3中所述孵育的温度条件为4℃，时间条件为10小时；步骤s4中所述孵育的温度条件为37℃，时间条件为2小时；步骤s5中所述反应的温度条件为37℃，时间条件为60分钟；步骤s6中所述反应的温度条件为37℃，时间条件为1.5小时。

22、与现有技术相比，本发明一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法及应用的有益效果在于：

23、本发明合成条件温和、方法绿色高效，所得产物具有优异的电化学发光性能，基于此材料设计的传感平台简单灵敏，可用于肿瘤细胞中微小核糖核酸的高效准确检测。

技术特征：

1.一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述三嵌段共聚物pluronic f-127的质量为50mg；所述乙酸的体积为0.4ml；所述高氯酸钠一水合物的质量为150mg。

3.根据权利要求1所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述硝酸氧锆的质量为115.6mg；所述2-氨基对苯二甲酸的质量为50mg；所述三(4，4-二羧基联吡啶)氯化钌的质量为5mg；所述搅拌反应的温度条件为40℃，时间条件为12小时。

4.根据权利要求1所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述离心水洗的次数为一次；所述n'n-二甲基甲酰胺洗涤的次数为两次；所述乙醇浸泡的温度条件为60℃，时间条件为2天；所述定期更换乙醇的时间周期为1天。

5.根据权利要求1所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述干燥的温度条件为60℃。

6.根据权利要求1所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法，其特征在于，所述三(4，4-二羧基联吡啶)氯化钌能够用四[4-(4’-羧基苯基)苯基]乙烯替代。

7.一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的应用，采用荧光分级多孔金属有机框架材料构建电化学发光传感平台，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项的所述一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的制备方法实现，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的应用，其特征在于，取得所述混合液的体积为8μl；取得所述磷酸根修饰的脱氧核糖核酸探针的浓度为5μm，体积为8μl；取得所述微小核糖核酸辅助体的浓度为1.5μm，体积为8μl；取得所述微小核糖核酸的体积为8μl；取得所述发卡结构h1和h2的混合液的浓度为1μm，体积为8μl；所述缓冲液清洗次数为三次。

9.根据权利要求7所述的一种电化学发光活性荧光分级多孔mof的应用，其特征在于，步骤s3中所述孵育的温度条件为4℃，时间条件为10小时；步骤s4中所述孵育的温度条件为37℃，时间条件为2小时；步骤s5中所述反应的温度条件为37℃，时间条件为60分钟；步骤s6中所述反应的温度条件为37℃，时间条件为1.5小时。

技术总结本发明涉及金属有机框架制备技术领域，提供了一种电化学发光活性荧光分级多孔MOF的制备方法及应用，以硝酸氧锆作为金属离子源，2‑氨基对苯二甲酸和富含羧基的三联吡啶钌作为共构筑配体，利用三嵌段共聚物模板和霍夫迈斯特效应在水相和温和条件下得到初级产物，初级产物经过乙醇浸泡去除模板、离心分离、纯化和真空干燥，得到高产率、高纯度的产品。本发明合成的荧光分级多孔金属有机框架材料具有良好的荧光和电化学发光性能，其形态表现为多孔的球形，具有大的比表面积，荧光分级多孔金属有机框架材料中的锆‑氧节点对磷酸根的强捕获能力可将核酸快速锚定，适用于肿瘤细胞中微小核糖核酸的高灵敏检测。技术研发人员：阎孟霞,辛建会,于雪,王竹青,罗鑫,莫江洋,郭景巧,张颜,许士才受保护的技术使用者：德州学院技术研发日：技术公布日：2024/6/18