[發(fā)明專利]鐵卟啉有機(jī)框架材料過(guò)氧化酶模擬物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710532629.4
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107356585B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱沛華;宋非非;王玉棟;王榆成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/76
• 分類號(hào): G01N21/76;G01N21/3577
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本發(fā)明公開(kāi)一種鐵卟啉有機(jī)框架材料過(guò)氧化酶模擬物，所述鐵卟啉有機(jī)框架材料是以溶劑熱法由1,6,7,12?四氯?3,4,9,10?四甲酸二酐和5,10,15,20?四(4?氨基苯基)卟啉鐵制備而成。鐵卟啉有機(jī)框架材料展現(xiàn)了極好的類過(guò)氧化酶催化活性，它在過(guò)氧化氫存在下能夠快速有效的催化氧化3,3’,5,5’?四甲基聯(lián)苯胺產(chǎn)生典型的藍(lán)色溶液，可用于檢測(cè)低濃度的H₂O₂，催化產(chǎn)物吸光度與濃度范圍內(nèi)的過(guò)氧化氫濃度呈線性相關(guān)。檢測(cè)H₂O₂的線性范圍是1到200μM，檢測(cè)限0.14μM。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有模擬過(guò)氧化物酶特性的鐵卟啉有機(jī)框架材料,屬于功能配合物和仿生技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

內(nèi)源性小分子由人體內(nèi)多種不同的生化反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生，能真正反映體內(nèi)組織細(xì)胞代謝的病理和生理過(guò)程，已成為疾病標(biāo)記物研究的熱點(diǎn)，在腫瘤、炎癥性疾病、糖尿病等疾病方面已表現(xiàn)出優(yōu)異的實(shí)用價(jià)值。因此，對(duì)內(nèi)源性小分子進(jìn)行檢測(cè)，揭示其存在水平和異常表達(dá)，將對(duì)于實(shí)現(xiàn)疾病的無(wú)創(chuàng)預(yù)警、篩查和診斷具有重要意義。

由于H₂O₂能影響人身體內(nèi)大多數(shù)的生化反應(yīng)，對(duì)于人類健康具有重要作用。近年來(lái)，H₂O₂的檢測(cè)已經(jīng)吸引了很多的關(guān)注。各種定量檢測(cè)H₂O₂的方法如滴定法、熒光法和電化學(xué)法等已經(jīng)被廣泛開(kāi)發(fā)及普遍使用。但是，這些方法存在差的選擇性、低靈敏度、電極耦合等缺點(diǎn)大大限制了其檢測(cè)H₂O₂的實(shí)際應(yīng)用。為了克服這些問(wèn)題，比色生物傳感器被開(kāi)發(fā)出來(lái)，因?yàn)樗鼮榉治鑫餀z測(cè)提供了一種簡(jiǎn)單方便的平臺(tái)。另外，比色檢測(cè)基于顏色的變化可以被肉眼明顯區(qū)分，無(wú)需昂貴精密的儀器和技術(shù)。因此，比色檢測(cè)在現(xiàn)場(chǎng)分析、疾病診斷、環(huán)境檢測(cè)和食品質(zhì)量控制方面的應(yīng)用具有很大潛力。

大多數(shù)的測(cè)試方法基于天然酶(尤其是過(guò)氧化物酶)。天然酶具有很高的特異性和催化活性，在溫和條件下能夠催化各種反應(yīng)。如辣根過(guò)氧化物酶(HRP)是一種重要的生物催化劑，在過(guò)氧化氫(H₂O₂)存在下，可以催化3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)產(chǎn)生藍(lán)色溶液。然而，大多數(shù)的天然酶本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有不穩(wěn)定、制備純化及儲(chǔ)存昂貴等不可避免的缺點(diǎn)，限制了酶的實(shí)際應(yīng)用。因此開(kāi)發(fā)高度穩(wěn)定性、低成本、高催化性能的人工模擬酶具有非常良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型鐵卟啉有機(jī)框架材料，利用鐵卟啉有機(jī)框架材料的優(yōu)良催化特性模擬過(guò)氧化物酶。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種新型鐵卟啉有機(jī)框架材料過(guò)氧化酶模擬物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明提供了上述有機(jī)框架材料的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟：

分別將1,6,7,12-四氯-3,4,9,10-四甲酸二酐(TAD)、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉鐵(FeTAPP)、咪唑和活化的型分子篩加入到的耐熱玻璃管中，然后進(jìn)行三次循環(huán)的脫氣處理，封管，加熱反應(yīng)。沉淀物進(jìn)行離心分離獲得，分別用蒸餾水、3％NaOH溶液、乙醇、三氯甲烷進(jìn)行洗滌，真空干燥。

鐵卟啉有機(jī)框架材料(TAP-COF)催化過(guò)氧化氫氧化3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)生成藍(lán)色產(chǎn)物,該產(chǎn)物在652nm處有最大吸收峰。

鐵卟啉有機(jī)框架材料(TAP-COF)催化過(guò)氧化氫氧化鐵卟啉有機(jī)框架材料的活性在醋酸一醋酸鈉緩沖溶液pH＝3.8達(dá)到最大,在25℃以下顯色。

鐵卟啉有機(jī)框架材料(TAP-COF)催化過(guò)氧化氫氧化3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)產(chǎn)生的顯色產(chǎn)物吸光值的濃度由3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺濃度和過(guò)氧化氫濃度來(lái)決定。