[發明專利]一種藻藍蛋白-金屬有機框架的構筑方法

在審

• 申請號: 202210904124.7
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115028853A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 史博;韋文靜;楊營;鐘浩源;謝銘燕;錢彩平;洪澤鑫;梁亮
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06
• 代理公司: 茂名市穗海專利事務所 44106
• 代理人: 李好琚

本發明公開了一種藻藍蛋白?金屬有機框架的構筑方法，該方法為以藻藍蛋白和四羧基卟啉為有機配體，以硝酸鋅六水合物為金屬中心，采用溶劑熱法構筑典型的藻藍蛋白?金屬有機框架化合物。所構筑的MOFs材料均為片層結構，熒光顏色偏紅，晶體純度較高，具有更長的熒光壽命，在熒光傳感方面具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種藻藍蛋白-金屬有機框架的構筑方法，其方法是采用天然熒光蛋白作為有機配體與金屬中心通過配位組裝得到熒光金屬有機框架，對于天然熒光蛋白構筑熒光特性的金屬有機框架具有重要的意義。

背景技術

熒光金屬有機框架(LMOFs)是熒光分子的重要一員，具有可設計的主客體結構、多孔性、發光性、主客體響應性等，特別適宜用作光、電、磁等功能材料的載體，其在發光調控、物理與化學傳感、生物傳感及成像上取得了喜人的研究成果并在器件應用中獲得了進一步的發展。

伴隨著新的構筑配體、改性方法、聚合方法、負載方法的出現，LMOFs新功能、新應用更是進入了快速增長，例如近年來快速發展的活體成像、熒光檢測等醫學應用除了對LMOFs提出高量子產率、長熒光壽命、近紅外呈像等要求外，還應具備預期的生物相容性、無毒、穩定、生物療效診療一體化等功能才能走向臨床應用。再如近年來出現的基于LMOFs模擬太陽光的光合作用促進植物生長，這無疑對對LMOFs的構筑單元和金屬簇提出了高量子產率、無毒等要求。此外，目前在發光器件大展拳腳的LMOFs多數是基于鑭系、過渡金屬、合成有機熒光配體構筑的，尚無以天然有機熒光配體構筑的LMOFs，雖然鑭系金屬具有光色可調、發光強度高等優勢，但是其毒性、資源不可再生性仍需尋找新的途徑構筑新的LMOFs光控平臺。因此如能采用易于獲得的天然熒光分子作為有機配體構筑生物熒光金屬-有機框架（Bio-LMOFs），且獲得生物相容、穩定、高量子產率、無毒的光控平臺，其對于科技和社會發展意義不可估量。

藻藍蛋白（Phycocyanin，PC）是自然界中少見的既具有藥物療效又有突出熒光功效的天然生物活性物質，具有無毒無害及其許多藥用特性，常被用于食品保健等方面。此外，藻藍蛋白的結構與卟啉衍生物結構相似，若用于熒光金屬有機框架材料，有望替代卟啉或協同卟啉在熒光成像、載藥、熒光探針和電子元器件等方面發揮重要作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種藻藍蛋白-金屬有機框架的構筑方法，所得到的藻藍蛋白——金屬有機框架具有強烈的紅色熒光。

本發明提供的一種藻藍蛋白-金屬有機框架的構筑方法，該方法包括下述步驟：

1）將藻藍蛋白用超純水溶解至均勻透明，加入二甲基甲酰胺和無水乙醇的混合液，再加入四羧基卟啉，配制成有機配體濃度為1.25mmol/L的均勻混合溶液；其中，二甲基甲酰胺和無水乙醇的體積比為3：1， 四羧基卟啉和藻藍蛋白的摩爾比為1:0.5～2；

2）將六水合硝酸鋅、吡嗪和聚吡咯溶于二甲基甲酰胺和無水乙醇的混合液中，配制成硝酸鋅濃度為1.25mmol/L的均勻混合溶液；其中，六水合硝酸鋅、吡嗪和聚吡咯三者的摩爾比為50:20:1，二甲基甲酰胺和無水乙醇的體積比為3：1；

3）再將步驟1）得到的混合溶液1與步驟2）得到的混合溶液按體積比為1：3混合后，超聲分散，將反應體系密封并置于鼓風干燥箱中80℃反應16h，取出離心得到的晶體，用乙醇洗滌，將洗滌得到的晶體倒入表面皿，50℃真空干燥24h即得。

在步驟3）中，超聲分散10min，頻率40KHz，室溫。

在步驟3）中，用乙醇洗滌三次，每次洗滌不少于6h。

按照上述的工藝條件，所得到的藻藍蛋白-金屬有機框架顯紅色熒光；具有確定的晶體結構和微觀形貌。

本發明的有益效果在于：采用藻藍蛋白協同四羧基卟啉作為雙配體成功構筑藻藍蛋白-金屬有機框架，解決了純天然分子構筑有序多孔結構Bio-FLMOFs的難點問題。

附圖說明