[发明专利]一种装载FePc的金属有机框架复合纳米材料及其制备方法和化学发光检测的应用

说明书

本发明涉及一种装载FePc的金属有机框架复合纳米材料及其制备方法和化学发光检测的应用。装载FePc的金属有机框架纳米材料包括酞菁铁和金属有机框架ZIF‑90，后合成的纳米材料包括FePc@ZIF‑90和共价连接鲁米诺官能团。本发明包括一锅法制备装载FePc的金属有机框架纳米材料和后合成方法制备共价连接的复合材料。实现了定量检测葡萄糖、过氧化氢的作用。改善了酞菁铁由于难溶于水而难以实际应用的问题。

技术领域

本发明属于纳米材料化学合成技术领域，具体涉及一种装载FePc的金属有机框架复合纳米材料及其制备方法和化学发光检测的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

糖尿病是世界上一种公共卫生问题，其特征是高血糖，高死亡率和高发病率。体血液中过量的葡萄糖浓度容易导致其组织的慢性损伤和功能障碍，尤其是眼睛，肾脏，心脏，血管和神经。研究表明，糖尿病的早期诊断可以延缓和预防糖尿病相关并发症。因此，作为一种常见指标，血糖的快速和实时测定对于糖尿病的早期诊断和诊断/辅助治疗是必需的。目前，已经应用各种可用的策略来检测来自人体体液或其他样品的葡萄糖，包括比色法、化学发光传感器、电化学传感器等。

由于天然酶存在低操作稳定性和对环境条件的高催化敏感性而阻碍了其在实际应用。因而人们致力于开发具有高活性、可控合成、低成本和对严格条件的优异稳定性的优点的人工过氧化物酶模拟酶。人工模拟酶可克服天然酶的缺点，其中酞菁铁衍生物是一类。但由于卟啉铁和酞菁铁化合物共轭刚性大环结构难于溶于水溶液，且在溶液中易以聚集体的形式存在，这极大地限制了它们的催化活性而难于实际应用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种装载FePc的金属有机框架复合纳米材料及其制备方法和化学发光检测的应用。纳米酶是一种具有酶模拟活性的纳米材料，它们具有很高的催化效率、大量的活性位点，在过去的几十年中引起了极大的关注。金属有机框架材料作为一种新型的多孔材料，具有多种优异特性，其中ZIF系列金属有机框架材料可装光敏剂、催化剂等，且能有效降低光敏剂或催化剂分子间的自聚集现象，而常被用于肿瘤光治疗的载体或催化剂载体。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种装载FePc的金属有机框架复合纳米材料(FePc@ZIF-90-Lum)，包括装载酞菁铁(FePc)的金属有机框架纳米材料(FePc@ZIF-90)和鲁米诺，装载FePc的金属有机框架纳米材料包括酞菁铁和金属有机框架ZIF-90，金属有机框架ZIF-90负载酞菁铁复合材料中鲁米诺与ZIF-90框架有机配体(咪唑基-2-甲醛)的醛基共价结合。

本发明提供了一种能够检测葡萄糖和过氧化氢的材料，这种材料克服了酞菁难溶于水，使催化效率降低的问题，在葡萄糖的检测方法，在葡糖氧化酶的作用下葡萄糖触发鲁米诺的化学发光信号，从而实现葡萄糖的定量分析。

本发明通过将酞菁铁和鲁米诺进行结合，对浓度在1.0-1000μM范围内的葡萄糖具有检测的效果。

增加溶解性和酞菁铁复合材料都对葡萄糖、过氧化氢的检测具有促进作用，使葡萄糖检测具有准确性和稳定性、宽范围性。

在本发明中FePc@ZIF-90在水中分散性差一些，但是后合成法制备的FePc@ZIF-90-Lum由于席夫碱键、大量的N和O都增加了材料的水溶性，在水中有较好的分散性。

第二方面，上述装载FePc的金属有机框架复合纳米材料的制备方法，所述方法为将FePc@ZIF-90和鲁米诺加入到含有机碱的溶剂中，反应得到FePc@ZIF-90-Lum。