[发明专利]一种基于铕金属有机框架的比率探针及其构建方法和应用

说明书

本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种基于铕金属有机框架的比率探针及其构建方法和应用。所述比率探针基底部分为铕金属有机框架，铕金属有机框架为二维纳米骨架结构；所述铕金属有机框架以铕离子作为中心，其与有机物形成配位，并且有机物上存在游离氨基，游离氨基偶联有异硫氰酸荧光素。其中铕金属有机框架可通过水热反应快速制备，整体比率探针可通过偶联反应快速形成。本发明比率探针能够快速实现水相pH值的检测，且检测具有高灵敏度、高精度的优点；所构建的比率探针具有良好的结构稳定性和化学稳定性。

技术领域

本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种基于铕金属有机框架的比率探针及其构建方法和应用。

背景技术

pH值在水质测试、环境监测、生物医学诊断等领域是常用的参数，及时监测水相pH的数值、判断目标物pH是否异常是非常有价值的。酸度计作为常用的检测pH手段，存在玻璃pH电极的高阻抗、响应时间慢、不适用于微量体积检测的缺点。荧光分析法响应速度快，灵敏度高，操作方便和可用于小体积检测等优点，常用于实时检测。

近年来，金属有机框架(metal-organic frameworks，MOFs)逐渐成为荧光传感和分析领域中重要的研究方向。发光金属有机框架具有丰富的发光位点、能量转移过程、结构可设计、可功能化修饰、多孔道和尺寸可调控等优势，对结构特征，配位环境，金属与配体间能级、主客体相互作用非常敏感，为设计特异性荧光传感器和探针带来新策略，同时弥补了长波纳米荧光材料种类较少、制备工艺要求高的不足，特别是基于镧系元素的金属有机框架。尽管如此，金属有机框架的水稳定性差、在酸性或碱性介质中容易结构坍塌是影响其在pH检测应用的关键问题。目前基于金属有机框架的pH探针大多是单发射模式检测，探针浓度、激发功率和环境因素都会造成实验误差。采用比率荧光检测方法，通过双发射信号实现荧光强度自校准，能提高检测灵敏度和准确性，还能通过荧光色相差异实现可视化识别。林等采用双激发模式的基于金属有机框架的pH比率传感器，操作复杂、时间成本高且可视化分辨率低。池等通过在金属有机框架孔道内引入荧光团的方法构建比率探针，但是该方法可能出现包封的荧光团渗出、重用性低。因此，设计和构筑有效可行的基于发光金属有机框架的比率探针仍具有挑战性。

如中国专利局于2018年8月7日公开的一种金属有机框架荧光探针及其在硫化氢检测中的应用的发明专利授权，授权公开号为CN105968145B，其首先合成含有未配位羧基的UIO-66-(COOH)₂，再将铕离子和铜离子配位到羧基上，制备荧光探针Eu³⁺/Cu²⁺@UIO-66-(COOH)₂，其通过双金属配位的方式制备荧光探针，具有较高的稳定性、选择性和较好的抗干扰能力，能够实现比率检测，但其制备工艺较为复杂，且无法实现pH值的测定。

发明内容

为解决现有结合金属有机框架(MOFs)构建荧光探针/荧光比率探针的方法较为复杂，且较少能够实现pH值的比率检测，以及所构建的探针存在荧光团容易出现渗出、探针可重复利用性较低等问题，本发明提供了一种基于铕金属有机框架的比率探针及其构建方法和应用。其目的在于：一、构建一种能够实现快速pH值检测的荧光探针；二、提高所构建的探针检测灵敏度及检测精度；三、使得所构建的探针能够实现比率检测；四、提高探针的稳定性、抗毒性；五、简化比率探针的构建方法，使其构建过程更加简洁高效；六、简化比率探针的使用方式，使其使用过程更加简洁高效。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于铕金属有机框架的比率探针，

所述比率探针载体部分为铕金属有机框架，铕金属有机框架为二维骨架结构；

所述铕金属有机框架以铕离子作为金属中心，其与有机物形成配位，并且铕金属有机框架上存在游离氨基，游离氨基偶联异硫氰酸荧光素。