含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用及检测方法技术

本发明专利技术公开了一含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用及检测方法。所述检测方法包括：使电化学生物传感器与可能含有呕吐毒素的待检测溶液接触，从而实现对呕吐毒素的检测。所述电化学生物传感器包括含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物具有下述化学式：Mn3(TPA)2(DMA)6，DMA为N,N

【技术实现步骤摘要】
含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种呕吐毒素的检测方法，具体涉及一种含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用及相应的呕吐毒素的检测方法，属于化学新材料制备及应用


技术介绍

[0002]由食品中污染成分引起的食源性疾病已成为全球关注的社会问题。食品中的污染成分(如：细菌病原体、非法食品添加剂或重金属离子等)可能在食品制备的任何环节中产生。例如，当玉米、花生、牛奶等食物储存不当时，会产生一种毒性很强的次生代谢物——呕吐毒素。呕吐毒素的中毒机制是通过与核糖体结合和激活参与信号转导的细胞激酶来抑制蛋白质和核酸的合成，从而导致细胞增殖减少。美国食品药品监督管理局规定，人类食物中呕吐毒素的含量应低于百万分之一。过量摄入呕吐毒素会引起呕吐、黄疸、腹痛、水肿、肝癌甚至死亡。然而，通过传统的烘烤或微波加热等烹饪方法很难消除高度稳定的呕吐毒素。此外，当环境温度高于30℃或者高度潮湿的储存条件时，农作物中极容易产生大量的呕吐毒素。因此，寻求高灵敏度、高选择性、高可行性的食品中呕吐毒素的检测方法对人类健康至关重要。
[0003]电化学生物传感器具有体积小、灵敏度高、选择性好、成本低等优点，在食品质量控制和环境监测领域受到广泛关注。传统的电极材料(如：无机半导体和金属纳米颗粒等)虽然表现出良好的电催化活性，但其缺点是易团聚、比表面积小、稳定性差。因此，专利技术制备简单、稳定性好、比表面积高的新型电极材料用于食品安全评价是非常紧迫和具有挑战性的任务。配位聚合物作为一种新型的多孔晶态材料，具有明确的、可调节的结构特点，为电化学应用提供了多功能平台。(1)三苯胺呈螺旋桨状，三个芳基具有C3‑
对称性，具有较低的电离势和优良的空穴输运能力以及优良的给电子电荷转移能力，使其在电极表面具有稳定的成膜能力；(2)以四唑环为N
‑
供体的多齿结构的配位聚合物具有比吡啶类化合物更高的结构稳定性和热稳定性，将四唑基团插入三苯胺配体的主链中所形成的放大π
‑
体系可以促进分子内电荷转移；(3)含有四唑的三苯胺衍生物之间增强的相互作用会导致金属节点扭曲形成配位空穴，这为待测物与电催化活性中心的紧密对接创造了仿生微环境；(4)锰(II)配合物作为地球资源丰富且成本相对较低的材料，具有d5电子构型，表现出良好的电催化活性。
[0004]据文献调研，目前还没有基于配位聚合物的免疫传感器用于检测食品中有毒残留物的报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用，以克服现有技术中的不足。
[0006]本专利技术的另一目的还在于提供一种呕吐毒素的检测方法。
[0007]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0008]本专利技术实施例提供了一种含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的化学式为Mn3(TPA)2(DMA)6，DMA为N,N
‑
二甲基乙酰胺，TPA为三(4
‑
(四氮唑
‑2‑
基负离子
‑5‑
基)苯基)胺)，其的结构式如下：
[0009][0010]所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物结晶于六方晶系，空间群为R
‑
3，晶胞参数为为α＝90.00
°
，β＝90.00
°
，γ＝120.00
°
，，
[0011]在一些实施例中，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物具有呈波浪状的金属簇
‑
有机骨架二维层状面，其中，金属簇为三核金属{Mn3}簇，有机骨架单元为含有四氮唑的三苯胺有机衍生物基团，有机骨架单元位于二维层状面的上方或下方。
[0012]本专利技术实施例还提供了一种电化学生物传感器，包括电极，该电极为由含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物修饰后的电极，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的化学式为Mn3(TPA)2(DMA)6，DMA为N,N
‑
二甲基乙酰胺，TPA的结构式如下：
[0013][0014]所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物结晶于六方晶系，空间群为R
‑
3，晶胞参数
为为α＝90.00
°
，β＝90.00
°
，γ＝120.00
°
，，
[0015]本专利技术实施例还提供了一种呕吐毒素的检测方法，其包括：使所述电化学生物传感器与可能含有呕吐毒素的待检测溶液接触，从而实现对呕吐毒素的检测，所述电化学生物传感器对呕吐毒素的检测限最低为0.50pg
·
mL
–1。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少在于：
[0017](1)本专利技术首次将三核金属{Mn3}簇和含有四氮唑的三苯胺有机衍生物基团巧妙地设计在一起，与已有类似配位聚合物相比，本专利技术提供的配位聚合物的二维波浪层可以防止待分析物之间的相互作用和紧密叠加，为电化学识别过程创造了一个仿生微环境，并具有低毒性、高稳定性和良好的电化学活性；
[0018](2)本专利技术提供的含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的制备工艺简单，成本较低，产率较高，应用前景较好；
[0019](3)本专利技术提供的基于含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的电化学生物传感器用于呕吐毒素检测简单便利，而且还具有高选择性、重复性好、稳定性好、检测限低、操作简单等优点；
[0020](4)本专利技术提供的研究结果是首例基于含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物电化学生物传感器的研究，这项工作将为生物传感建立新的平台，并扩大配位聚合物材料的应用范围。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物中三核{Mn3}簇的配位环境结构图；
[0023]图2是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物沿c轴方向呈现起伏状的单层平面视图；
[0024]图3是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物沿c轴方向呈现单层空腔的立体结构图；
[0025]图4是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物沿a轴方向的
–
ABCABC
–
堆积模式图；
[0026]图5是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的X
‑
射线粉末衍射图；
[0027]图6是本专利技术实施例1所获含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的热重分析图；
[0028]图7是本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物在呕吐毒素的检测中的应用，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的化学式为Mn3(TPA)2(DMA)6，DMA为N,N
‑
二甲基乙酰胺，TPA的结构式如下：所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物结晶于六方晶系，空间群为R
‑
3，晶胞参数为3，晶胞参数为α＝90.00
°
，β＝90.00
°
，γ＝120.00
°
，，2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物具有呈波浪状的金属簇
‑
有机骨架二维层状面，其中，金属簇为三核金属{Mn3}簇，有机骨架单元为含有四氮唑的三苯胺有机衍生物基团，有机骨架单元位于二维层状面的上方或下方。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物中的每个TPA基团桥接3个三核{Mn3}簇，每个三核{Mn3}簇与六个不同的TPA基团连接形成二维波浪层，所述二维波浪层在晶体学上沿c轴方向通过π
…
π相互作用以
–
ABCABC
–
的模式堆积在一起。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物的制备方法包括：将含有四氮唑的三苯胺类衍生物和金属锰盐在溶剂中充分混合，然后在110～130℃下固化处理58～86h，获得含有四氮唑的三苯胺基配位聚合物。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述含有四氮唑的三苯胺类衍生物与金属锰盐的摩尔比为1:1～1:4；和/或，所述含有四氮唑的三苯胺类衍生物包括三(4
‑
四氮唑
‑
苯基)胺，优选为三(4
‑
(2H
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：史岽瑛，杜俊平，赵俊伟，张果，户敏，王晓辉，高宁，关会俭，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：