一种具有炭疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属-有机框架材料及制备方法技术

一种具有炭疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属

【技术实现步骤摘要】
一种具有炭疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属
‑
有机框架材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种具有炭疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属
‑
有机框架材料及制备方法，属多孔分子晶体材料


技术介绍

[0002]炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种严重的传染病，可以通过呼吸道、消化道和皮肤接触感染人类，以皮肤型炭植最常见，对动物和人类的皮肤、肺部和肠道都有急性破坏作用,严重威胁着人类的健康。由于炭疽芽孢在环境中具有极强的抵抗力，因此，炭疽芽孢一直被列为是头号生物战剂。2，6
‑
吡啶二羧酸(DPA)作为一个炭疽芽孢杆菌壳层的主要组成成分，占据了约5
‑
15％的干炭疽芽孢杆菌质量，因此可以通过定量检测DPA的含量来间接检测炭疽芽孢杆菌。
[0003]虽然目前已经开发的一些化学和生物学研究技术能即时、准确地检测痕量DPA。例如聚合酶链反应免疫测定、表面增强拉曼光谱和光致发光。然而这些方法大多数都需要花费很长的时间，并且需要比较昂贵的仪器和试剂。而荧光传感器在应用方面具有操作简便、时间短、灵敏度高、选择性高以及成本效益高等优点。在荧光传感器应用中，分子识别和定量分析是至关重要的挑战。因此，发展和开发能够高效、快速检测炭疽杆菌的方法十分必要。
[0004]金属
‑
有机框架荧光传感材料被认为是最有前途的检测方法之一，被广泛用来识别阴离子、阳离子、小分子有机物等有害物质，参见Qiuzheng Du等Coordination Chemistry Reviews,2020,404,213113.因此可开发金属
‑
有机框架荧光传感材料识别2,6
‑
吡啶二羧酸(DPA)。相比传统的分析技术，基于金属
‑
有机框架的荧光传感检测具有高精度、高灵敏度、微小尺寸、响应时间短、适应性好等特点。近年来也有利用金属
‑
有机框架对炭疽杆菌进行检测，但大多数都是基于比率型稀土荧光探针检测炭疽杆菌参见，公开号CN 106959290A.中公开了一种比率型稀土荧光探针Tb/DPA@SiO2‑
Eu/GMP其可可视化的检测DPA分子。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是，为了解决采用金属
‑
有机框架荧光传感材料对炭疽杆菌进行检测的问题，提出一种具有炭疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属
‑
有机框架材料及制备方法。
[0006]实现本专利技术的技术方案如下，一种具有炭疽杆菌生物标志物识别的锌基金属
‑
有机框架材料，其化学式为：{[Zn2(2,6
‑
NBC)2(vlpy)
·
Zn(2,6
‑
NBC)(vlpy)
0.5
]·
0.8(2,6
‑
H2NBC)
·
H2O}
n
；式中：n为1到正无穷的自然数；(2,6
‑
NBC)2‑
为2,6
‑
萘二羧酸脱质子所得；vlpy为1,2
‑
二(4
‑
吡啶基)乙烯。
[0007]所述锌基金属
‑
有机框架材料属于三斜晶系，空间群为P
‑
1，晶胞参数为：
α＝97.934(2)
°
；β＝95.154(2)
°
；γ＝92.056(2)
°
。
[0008]所述锌基金属
‑
有机框架材料的最小不对称单元存在3种晶体学独立锌离子，3个2，6
‑
NBC配体，1.5个vlpy配体及1个游离的水分子和游离的2，6
‑
NBC分子；锌离子之间形成Zn2(COO)4次级结构单元，所述的次级结构单元进一步通过2，6
‑
NBC连接成二维平面结构，所述二维平面结构进一步通过vlpy连接成三维层柱状结构。
[0009]所述锌基金属
‑
有机框架材料的最小不对称单元存在两种晶体学独立的结构：Zn2(2,6
‑
NBC)2(vlpy)及Zn(2,6
‑
NBC)(vlpy)
0.5
；这两种结构之间相互交叉，进一步在空间上形成互穿的三维结构。
[0010]所述锌基金属
‑
有机框架材料在水，甲醇，乙醇，N，N
‑
二甲基甲酰胺，N，N
‑
二甲基乙酰胺，四氢呋喃，乙腈，1,4
‑
二氧六环溶剂中能稳定存在。
[0011]所述锌基金属
‑
有机框架材料能通过荧光变化来检测DPA；所述锌基金属
‑
有机框架材料的荧光随着DPA浓度的升高而增强，并且在低浓度(0
‑
0.3mmol
·
L
‑1)DPA乙醇溶液中荧光变化曲线与DPA浓度呈线性关系，其检出限为128nmol
·
L
‑1。
[0012]本专利技术一种具有疽杆菌生物标志物荧光识别的锌基金属
‑
有机框架材料的制备方法，方法如下：所述方法以2,6
‑
萘二羧酸和1.2
‑
二(4
‑
吡啶基)乙烯为配体，锌离子为金属中心，通过溶剂热法合成该锌基金属
‑
有机框架材料。
[0013]分别将有机配体2，6
‑
NBC和vlpy溶解到N，N
‑
二甲基甲酰胺溶剂中，ZnCl2溶解到水中，将得到的两种溶液混合，放入密闭的水热反应釜中，在90℃恒温下反应3天，然后经过1天降温到室温，取出淡黄色固体；用N，N
‑
二甲基甲酰胺将上述固体洗涤多次，即可制得淡黄色块状晶体。
[0014]所述2，6
‑
NBC的N，N
‑
二甲基甲酰胺溶液浓度为0.01
‑
1mol/L；所述vlpy的N，N
‑
二甲基甲酰胺溶液浓度为0.01
‑
1mol/L；所述的ZnCl2水溶液浓度为0.01
‑
1mol/L。
[0015]本专利技术的有益效果在于，本专利技术制备的锌基金属
‑
有机框架材料方法简单，纯度高，活性好，室温下晾干后，即可用于检测；无需对材料进行前处理，易于实施；同时在检测抗生素方面具有快速、简便、选择性好、灵敏度高、检出限低等优点。因此其在荧光探针固态器件的制备及炭疽杆菌生物标志物的检测中具有巨大的潜在应用价值。
附图说明
[0016]图1是本专利技术锌基金属
‑
有机框架材料的配位环境图；
[0017]图2是本专利技术锌基金属
‑
有机框架材料的单胞图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有炭疽杆菌生物标志物识别的锌基金属
‑
有机框架材料，其特征在于，所述锌基金属
‑
有机框架材料的化学式为：；式 中 ：n 为 1到正无穷的自然数；为2,6
‑
萘二羧酸脱质子所得；为1,2
‑
二（4
‑
吡啶基）乙烯；所述锌基金属
‑
有机框架材料属于三斜晶系，空间群为P
‑
1，晶胞参数为：a = 13.1143(3)
ꢀÅ
；b =13.1651(3)
ꢀÅ
；c =16.3159(4)
ꢀÅ
；α =97.934(2)
°
；β = 95.154(2)
°
； γ = 92.056(2)
°
；所述锌基金属
‑
有机框架材料的最小不对称单元存在3种晶体学独立锌离子，3个配体，1.5个配体及1个游离的水分子和游离的分子；锌离子之间形成Zn2(COO)4次级结构单元，所述次级结构单元进一步通过连接成二维平面结构，所述二维平面结构进一步通过连接成三维层柱状结构；所述锌基金属
‑
有机框架材料的最小不对称单元存在两种晶体学独立的结构：及；这两种结构之间相互交叉，进一步在空间上形成互穿的三维结构。2.根据权利要求1所述的一种具有炭疽杆菌生物标志物识别的锌基金属
‑
有机框架材料，其特征在于，所述锌基金属
‑
有机框架材料在水，甲醇，乙醇，N，N
‑
二甲基甲酰胺，N，N
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹吉勇，洪超，李玲，王尔立，章力，游胜勇，
申请(专利权)人：江西省科学院应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：