一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架及其制备方法与应用

本发明属于多功能生物测定材料，尤其涉及一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架及其制备方法与应用。

背景技术：

1、金属有机骨架是一种通过有机配体与金属离子/金属簇节点之间的配位键构建的新型功能材料。近年来，由于其高孔隙率和可调孔隙特性，在存储/分离、磁性、荧光传感、催化、质子电导率等方面得到了广泛的应用。尿酸(ua)，也称为2,6,8-三羟嘌呤，是一种嘌呤代谢物，常见于生物液体，包括尿液和血液。血液中的ua浓度与高尿酸血症、痛风、关节炎、肾脏疾病和其他疾病有关。因此，简单准确地检测尿液或血液中的ua可能有助于许多疾病的诊断。

2、目前，ua检测方法包括电化学方法、酶法、色谱法、拉曼光谱法和发光光谱法等。电化学和酶传感是传统的ua检测方法，ua和抗坏血酸(aa)的氧化峰电位几乎相同，这导致了ua和aa的氧化峰电位重叠，使ua和aa的区分变得复杂。酶法检测ua通常需要使用昂贵的酶试剂，并且需要调整培养基中的ph值，使得检测过程复杂。荧光分光光度法以其快速、准确、灵敏度高等优点得到了迅速发展。例如，被称为hf-uio-66-py的mof可以以1.4μm的检出限检测ua，而eu-tda发光探针对ua提供了快速和高灵敏度的响应，检出限为0.689μm。然而，这些mof测试材料在感应ua时通常表现为猝灭的荧光，没有明显的荧光增强或颜色变化。

3、此外，由于其多孔结构和广泛的氢键网络，mof被称为有效的质子导体。与传统的固态等离子体导电材料相比，mof在结构和性能方面提供了一种更直接的设计和调谐方法。然而，制造具有高质子导电性的水稳定mof仍然是一个重大挑战。

4、因此，如何提供一种同时具有优越的光电性能以及水稳定性的mof材料是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架及其制备方法与应用。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架，分子式为：

4、{[(ch3)2nh2]2[eu(ttdi)h2o]2·2h2o·7dmf}n。

5、其中，n值不作限定，这是由于本发明中的铕基金属-有机框架的聚合度由具体的制备过程决定，具有不确定性，本发明所得铕基金属-有机框架为混合物，其中的n值可以为任意值，且其具体数值范围对于产品性质并无影响。

6、一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，包括以下步骤：

7、将h4ttdi和eu(no3)3·6h2o混合后加入二元溶液，经超声处理后加入乳酸，并于水热条件下保存，最后经后处理，即得到所述铕基金属-有机框架，记为eu-mof。

8、有益效果：本发明中所使用的h4ttdi具体为配体5,5'-(噻吩[3,2-b]-2,5-二苯基)对苯二甲酸，具有刚性的富电子主链和二噻吩部分，使其具有优越的光电性能属性。使用该配体合成的eu-mof具有优异的水稳定性，以及显著的孔隙度和广泛的氢键网络。在原料选取上经过筛选，充分利用原料优点，发挥其在生物和化学分子检测领域的重要应用潜力。

9、本发明所得eu-mof表现出对尿酸(ua)的蓝移和增强荧光传感，具有快速响应和高灵敏度，检测限为0.062μm。同时，本发明对eu-mof质子电导率进行了研究，发现在45℃、98％相对湿度下，质子电导率最大值为4.82×10-3s·cm-1。与传统的固态等离子体导电材料相比，本发明中的mofs在结构和性能方面提供了更直接的设计和调谐方法。可见，使用该配体合成的eu-mof具有优异的水稳定性，以及显著的孔隙率和广泛的氢键网络。

10、优选的，所述二元溶液为dmf与水的混合溶液，其中，所述dmf与水的体积比为5:2。

11、优选的，所述超声处理的时间为30min，超声功率为360w。

12、优选的，所述水热条件的温度为140℃，保存的时间为3d。

13、优选的，所述h4ttdi、eu(no3)3·6h2o、二元溶液和乳酸的添加量之比为0.05mmol:0.08mmol:7ml:0.2ml。

14、优选的，所述后处理包括冷却、过滤、洗涤及风干。

15、一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架在尿酸荧光传感中的应用。

16、尿酸，常见于生物液体，包括尿液和血液。血液中的ua浓度与高尿酸血症、痛风、关节炎、肾脏疾病和其他疾病有关。因此，简单准确地检测尿液或血液中的ua可能有助于许多疾病的诊断。电化学和酶传感是传统的ua检测方法。ua和抗坏血酸(aa)的氧化峰电位几乎相同，这导致了ua和aa的氧化峰电位重叠，使ua和aa的区分变得复杂。酶法检测ua通常需要使用昂贵的酶试剂，并且需要调整培养基中的ph值，使得检测过程复杂。而本发明所得铕基金属-有机框架(eu-mof)材料首次表现出了对ua的蓝移和增强荧光传感，具有快速响应和高灵敏度，可很好适用于尿酸荧光传感。

17、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

18、本发明提供的铕基金属-有机框架eu-mof能快速检测尿酸(ua)，具有较高的选择性和灵敏度，检测限为0.062μm。eu-mof代表了荧光蓝移增强检测ua的第一个ln-mof。此外，由于其优异的水稳定性和丰富的氢键网络，eu-mof还表现出良好的质子导电性，在98％相对湿度下，50℃时的最大导电性值为3.34×10-3s·cm-1，对于eu-mof而言，其出色的荧光传感能力和质子导电性意味着它是一种潜在的重要多功能生物测定材料。

技术特征：

1.一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架，其特征在于，分子式为：

2.如权利要求1所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，所述二元溶液为dmf与水的混合溶液；其中，所述dmf与水的体积比为5:2。

4.根据权利要求2所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，所述超声处理的时间为30min，超声功率为360w。

5.根据权利要求2所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，所述加热条件的温度为140℃，保存的时间为3d。

6.根据权利要求2所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，所述h4ttdi、eu(no3)3·6h2o、二元溶液和乳酸的添加量之比为0.05mmol：0.08mmol：7ml：0.2ml。

7.根据权利要求2所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架的制备方法，其特征在于，所述后处理包括冷却、过滤、洗涤及风干。

8.如权利要求1所述的一种用于荧光检测尿酸的铕基金属-有机框架在尿酸荧光传感中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于荧光检测尿酸的铕基金属‑有机框架及其制备方法与应用，属于多功能生物测定材料技术领域，该铕基金属‑有机框架分子式为：{[(CH<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;NH<subgt;2</subgt;]<subgt;2</subgt;[Eu(TTDI)H<subgt;2</subgt;O]<subgt;2</subgt;·2H<subgt;2</subgt;O·7DMF}<subgt;n</subgt;。其制备方法包括以下步骤：将H<subgt;4</subgt;TTDI和Eu(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O混合后加入二元溶液，经超声处理后加入乳酸，并于加热条件下保存，最后经后处理，即得到所述铕基金属‑有机框架。本发明还公开了该铕基金属‑有机框架在尿酸荧光传感中的应用。本发明提供的铕基金属‑有机框架Eu‑MOF能快速检测尿酸，具有较高的选择性和灵敏度，其出色的荧光传感能力和质子导电性意味着它是重要多功能生物测定材料。技术研发人员：吴楠,胡兆波,彭燕,任泰林,胡骏受保护的技术使用者：江西理工大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10