基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，该方法利用被分析物磷酸根离子与金属有机框架复合纳米材料UiO‑66‑NH2/RhB的锆‑氧节点相互作用，减弱配体向金属的电子转移(LMCT)过程，从而表现出溶液荧光强度和荧光光谱特征性变，实现磷酸根离子的定性和定量检测。检测时利用紫外灯下溶液荧光强度的差异反映磷酸根离子的浓度，并利用溶液荧光光谱的特征峰比值I430nm/I585nm实现定量分析。该方法操作简便、速度较快且具有较高的准确性及灵敏性。

【技术实现步骤摘要】
基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法
本专利技术涉及分析化学
，具体涉及一种基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法。
技术介绍
磷酸盐参与许多重要的生物矿化过程，诸如骨骼的形成以及肾结石起源这些病理过程，因此其在生物体液中的检测非常重要。研究表明尿液中含有过多的无机磷酸盐是形成尿结石和肾结石的原因之一。在临床上，检测血清中种的无机磷酸根作为常规血样分析的一个部分，在人体血清中标准的无机磷根的浓度范围是0.81-2.26mmol/L.个体血清中含有反常高的无机磷酸根可确定为高磷酸盐过多，这表明其有急性或慢性肾衰竭，而血清中无机磷酸根含量低的个体将因血磷酸盐过少而引发软骨病、甲状腺机能亢进等疾病。目前，磷酸根的检测方法主要有分光光度法(Spectrophotometry)、气相色谱法(GC)、离子色谱法(IonChromatography)、毛细管电泳法(CapillaryElectrophoresis)、表面共振能量转移(SurfaceResonanceEnergyTransfer)和荧光法(Fluorometry)等。在临床样品中检测血清中的磷酸根时，离子色谱等仪器只有较窄的线性范围，需要对样品进行广泛的人工稀释，相对费时，检测费用较高，而且需要专业人员操作，使得不能广泛应用。目前，我国尚未发布血清中磷酸根的检验方法标准，因此，需要建立一种快速、简单、灵敏的方法检测血清样品中的磷酸根。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，以解决现有技术中相关检测方法耗时较长、操作繁琐等技术问题。本专利技术要解决的另一技术问题是现有技术的相关检测方法灵敏度、准确性有待提升。为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，包括以下步骤：1)在DMF溶剂环境中，加入等摩尔量的ZrCl4和二氨基对苯甲酸，120℃反应48h，自然冷却；离心取沉淀，用DMF洗涤3次，真空减压干燥12h，二氯甲烷洗涤3次，再在100℃条件下真空干燥12h，即得到金属有机框架UiO-66-NH2；2)取2mg步骤1)所得的金属有机框架UiO-66-NH2，分散在4mL浓度为2mmol/L的罗丹明B溶液中，超声震荡2h，离心收集沉淀，用蒸馏水洗涤2次，将固相分散于4mL浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液中，即得到金属有机框架UiO-66-NH2/RhB；3)取步骤2)所得的金属有机框架UiO-66-NH2/RhB，用浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液稀释至10倍体积，向其中加入待测样品，静置2h，用荧光分光光度计测定其荧光强度比值I435nm/I585nm。作为优选，该方法中所使用的玻璃器皿，在使用前均先经王水浸泡，而后2次超纯水清洗，而后100℃烘干备用。作为优选，步骤1)中所述DMF溶剂环境中DMF总量为80mL；所述等摩尔量的ZrCl4和二氨基对苯甲酸，均为0.7264mmol。作为优选，步骤2)所制备的金属有机框架UiO-66-NH2/RhB，在使用前储存于4℃环境中。作为优选，所述待测样品中磷酸根离子浓度大于2μM。作为优选，所述待测样品中磷酸根离子浓度为80～400μM。作为优选，所述待测样品来源于血清，所述待测样品是通过以下方法预处理得到的：取0.5mL血清加入至2mL乙腈溶液中，超声震荡15min，以12000rpm转速离心15min取上清。作为优选，所述预处理方法还包括以下步骤：将上清液转移到25mL容量瓶中，用二次超纯水定容。作为优选，步骤3)中所述金属有机框架UiO-66-NH2/RhB的用量为50μL，所述待测样品的加入量为100μL。作为优选，执行步骤3)前，先利用该方法对一组具有浓度梯度且已知浓度的磷酸根离子标准溶液分别进行检测，以绘制出磷酸根离子浓度—I435nm/I585nm值标准曲线；在执行步骤3)后，将待测样品的I435nm/I585nm值代入所述标准曲线，得到待测样品中磷酸根离子浓度值。其中标准曲线的绘制是利用本专利技术方法绘制的，而其中磷酸根离子标准溶液浓度梯度的选择、图表模式的选择、误差的校正等可以依照本领域的一般技术常识确定。本专利技术提供了一种基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，该方法利用被分析物磷酸根离子与金属有机框架复合纳米材料UiO-66-NH2/RhB的锆-氧节点相互作用，减弱配体向金属的电子转移(LMCT)过程，从而表现出溶液荧光强度和荧光光谱特征性变，实现磷酸根离子的定性和定量检测。检测时利用紫外灯下溶液荧光强度的差异反映磷酸根离子的浓度，并利用溶液荧光光谱的特征峰比值I430nm/I585nm实现定量分析。本专利技术在合成UiO-66-NH2的过程中，由于通过Zr-O形成UiO-66-NH2金属框架材料时配体BDC-NH2与金属之间发生电荷转移(LMCT)，使BDC-NH2荧光减弱。由于无机磷酸盐对UiO-66-NH2中Zr-O节点表现出很高的亲和力，在水溶液中进行特异性识别。加入磷酸盐后，磷酸盐与BDC-NH2上的羧酸基团表现出竞争协调效应，削弱了无机Zr-O节点与有机支柱BDC-NH2的相互作用，使LMCT受到削弱，使BDC-NH2配体BDC-NH2的荧光增强。由于罗丹明B能吸附在ZrMOFs中，且不与磷酸根发生反应，基于此可通过ZrMOFs自身固有的荧光性变化和罗丹明B荧光性变化之比，实现对磷酸根离子的检测。该方法操作简便、速度较快且具有较高的准确性及灵敏性。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中磷酸根离子存在时与不存在时Uio-66-NH2/RhB的荧光光谱图。图2是本专利技术具体实施方式中荧光强度比值I430nm/I585nm与磷酸根离子浓度之间线性关系图。具体实施方式以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”表示允许其修正的数值在正负百分之十(10％)的范围内变化，比如，“大约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂耗材，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值；以下实施例中的％，如无特别说明，均为质量百分含量。实施例11、基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法1)实验前将所有玻璃器皿洗净，用新制王水浸泡，再用超纯水洗涤后烘干。使用的UiO-66-NH2采用水热法制备，将ZrCl4(169.06mg、0.7264mmol)和二氨基对苯甲酸(131.2mg、0.7264mmol)溶解于本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，其特征在于包括以下步骤：1)在DMF溶剂环境中，加入等摩尔量的ZrCl4和二氨基对苯甲酸，120℃反应48h，自然冷却；离心取沉淀，用DMF洗涤3次，真空减压干燥12h，二氯甲烷洗涤3次，再在100℃条件下真空干燥12h，即得到金属有机框架UiO‑66‑NH2；2)取2mg步骤1)所得的金属有机框架UiO‑66‑NH2，分散在4mL浓度为2mmol/L的罗丹明B溶液中，超声震荡2h，离心收集沉淀，用蒸馏水洗涤2次，将固相分散于4mL浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液中，即得到金属有机框架UiO‑66‑NH2/RhB；3)取步骤2)所得的金属有机框架UiO‑66‑NH2/RhB，用浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液稀释至10倍体积，向其中加入待测样品，静置2h，用荧光分光光度计测定其荧光强度比值I435nm/I585nm。

【技术特征摘要】
1.基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，其特征在于包括以下步骤：1)在DMF溶剂环境中，加入等摩尔量的ZrCl4和二氨基对苯甲酸，120℃反应48h，自然冷却；离心取沉淀，用DMF洗涤3次，真空减压干燥12h，二氯甲烷洗涤3次，再在100℃条件下真空干燥12h，即得到金属有机框架UiO-66-NH2；2)取2mg步骤1)所得的金属有机框架UiO-66-NH2，分散在4mL浓度为2mmol/L的罗丹明B溶液中，超声震荡2h，离心收集沉淀，用蒸馏水洗涤2次，将固相分散于4mL浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液中，即得到金属有机框架UiO-66-NH2/RhB；3)取步骤2)所得的金属有机框架UiO-66-NH2/RhB，用浓度为0.1mol/L、pH值为7.4的HEPES缓冲溶液稀释至10倍体积，向其中加入待测样品，静置2h，用荧光分光光度计测定其荧光强度比值I435nm/I585nm。2.根据权利要求1所述的基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，其特征在于该方法中所使用的玻璃器皿，在使用前均先经王水浸泡，而后2次超纯水清洗，而后100℃烘干备用。3.根据权利要求1所述的基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，其特征在于步骤1)中所述DMF溶剂环境中DMF总量为80mL；所述等摩尔量的ZrCl4和二氨基对苯甲酸，均为0.7264mmol。4.根据权利要求1所述的基于金属有机框架复合材料比率荧光检测磷酸盐的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏程，高楠，冯家雨，黄键，吴芳英，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36