[發明專利]一種可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架及其制備方法

有效

• 申請號: 201810169273.7
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108409978B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 汪成;桂波;孟伊;謝陽;于歌
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G01N21/64
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖明洲

本發明提供一種可快捷檢測巰基氨基酸的金屬?有機框架及其制備方法。本發明將一定比例的蒽配體和馬來酰亞胺配體，同乙酸和四氯化鋯溶解在N,N?二甲基甲酰胺中，密封在氮氣氛圍中90℃反應得到一種熒光相對較弱的金屬?有機框架，其結構示意圖如下圖所示：本發明的有益效果：(1)可實現對約50微摩爾每升的巰基氨基酸如半胱氨酸、高半胱氨酸以及谷胱甘肽快速的熒光增強過程，達到快速檢測的效果；(2)所制備的金屬?有機框架穩定性高；(3)背景干擾小，可通過信號增強的方式實現檢測；(4)多孔結構，可保證巰基氨基酸分子進入到材料內部實現檢測。

技術領域

本發明屬于多孔材料制備及巰基氨基酸檢測技術領域，尤其涉及一種可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架及其制備方法。

背景技術

巰基氨基酸如半胱氨酸、高半胱氨酸以及谷胱甘肽在生物體中的異常水平常與很多疾病相聯系在一起，其濃度的檢測對很多疾病的確定具有重要的研究價值。其檢測材料大多溶解在溶液中，通過光譜等方法進行測定，所需時間長，成本高。而固態探針可直接修飾成相應的器件對信號進行讀取，操作簡便，所需時間短，大大提高了檢測的效率。然而構筑固態探針較溶液態探針具有很大的挑戰性，固態探針普遍存在響應速度慢、檢測效果差等問題。金屬-有機框架是由金屬或者金屬團簇與有機配體配位得到的無限延伸的網絡結構，具有比表面積高、孔徑可調和結晶性好等特點，目前廣泛用于氣體吸附、分離、催化和傳感等領域。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供一種可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架及其制備方法。

發明人將具有良好發光性能的電子給體-蒽和良好的電子受體-馬來酰亞胺同時引入到多孔晶態固態材料中，設計合成較穩定的鋯金屬-有機框架，由于給體和受體之間發生電子轉移，框架本身具有較弱的熒光，而將框架浸泡在巰基氨基酸溶液中，巰基和馬來酰亞胺的加成反應使得框架中的電子轉移過程收到抑制，使給體的熒光恢復，在紫外燈下實現對巰基氨基酸的肉眼可見檢測。該金屬框架具有以下特點：(1)獨特的可調控性，背景干擾較小，可通過信號增強的方式實現檢測過程；(2)多孔的結構，可保證巰基氨基酸分子進入到材料內部實現檢測；(3)晶態的無限網絡結構對實現單顆晶體對巰基氨基酸的可視化快捷檢測提供可能。

本發明的技術方案如下。

一種可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架，該金屬-有機框架由氧化鋯群族組成框架結構的八面體晶體主體，氧化鋯群族之間的連接含有通過蒽和馬來酰亞胺與氧化鋯群族的配位連接，其結構如下：

制備上述可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架方法，包括以下步驟：

(1)將四氯化鋯、蒽配體、馬來酰亞胺配體溶于N,N-二甲基酰胺中，加入乙酸溶液，置于90℃烘箱中反應40小時，反應完成后，得到八面體粗晶體；

(2)使用N,N-二甲基酰胺對粗晶體洗滌，每天洗三次，持續兩天，之后將晶體浸泡入水中。

上述可快捷檢測巰基氨基酸的金屬-有機框架的制備方法，四氯化鋯、蒽配體、馬來酰亞胺配體、乙酸的摩爾比為2～6:1:1～5:210，其中蒽和馬來酰亞胺配體之和與四氯化鋯的摩爾比為1:1。

上述制備方法步驟(1)中蒽配體的結構式為：

馬來酰亞胺配體的結構式為：

上述馬來酰亞胺配體的制備方法，包括以下步驟：

(1)將化合物1置于圓底燒瓶中，加入N,N-二甲基酰胺溶劑使其溶解，然后加入氯甲基甲醚和二異丙基乙胺，在氮氣保護下室溫反應40分鐘，之后加水將產物析出，抽濾并用大量水洗滌，真空干燥得到黃色固體產物，即化合物2；