[发明专利]一种识别和催化双功能化磁性海藻酸钠复合材料的制备及其应用

说明书

本发明公开了一种识别和催化双功能化磁性海藻酸钠复合材料的制备及其在化学发光分检测甲胎蛋白中的应用技术。主要技术特征是：首先制备适配体修饰的磁性海藻酸钠和互补DNA单链修饰的hemin@HKUST‑1，再通过碱基互补配对作用将两种材料复合，得到双功能化磁性海藻酸钠复合材料；本发明同时提供了一种将双功能化磁性海藻酸钠复合材料应用于化学发光检测甲胎蛋白的方法，该检测方法表现出优异的选择性、高的灵敏度和准确度，并且成功用于血清中甲胎蛋白的检测，为该方法进一步应用于临床甲胎蛋白的检测提供了理论支撑。

技术领域

本发明涉及的是一种识别和催化双功能化磁性海藻酸钠复合材料的制备及其在化学发光分检测甲胎蛋白中的应用技术，属于化学发光传感领域，具体涉及适配体和铜基MOFs包覆氯高铁血红素双功能化的磁性海藻酸钠复合材料的制备及其在化学发光检测甲胎蛋白中的应用。

背景技术

海藻酸钠是从海带或海藻中提取的一种天然多糖类化合物，由a-L-古洛糖醛酸（G段）和β-D-甘露糖醛酸（M段）两种结构单元以4种方式GG、GM、MG、MM按（1-4）糖苷键连接而成的无规线性聚合物，是一种可再生的海洋资源。海藻酸钠分子链上大量的羟基、羧基可以通过配位、离子交换、螯合、静电力吸附金属离子和有机污染物。磁性材料是一种具有磁有序结构的强磁性材料，因其具有磁性可控的特性，已被广泛用于多种领域，如吸附、分离和载药等领域。磁性海藻酸钠材料因同时具有磁性可控便于分离的特性和表面优异的官能团特性，常被用作固载材料和吸附剂。在申请号为2016100724318的专利中公开了一种磁性海藻酸钠固化漆酶的制备方法，利用产漆菌种发酵制得漆酶酶液，掺加磁性粒子，辅以海藻酸钠对其固定，振荡吸附后干燥，从而得到磁性海藻酸钠固定化漆酶。申请号为2017106121910的专利中公开了一种磁性海藻酸钠微球固定降解菌复合型粉末清洗剂及清洗工艺，制备的粉末清洗剂不含磷，对环境友好，清洗效果好，对环境无毒无害，节省人力，使用范围广，且产生的废水更易处理。

金属有机框架（MOFs），也称为多孔配位聚合物，已在多种领域引起人们的广泛关注。作为一种多孔晶体材料，MOFs以无机金属离子形成的离子簇为节点，具有周期性网络结构。在MOFs的多种应用中，其催化性能的研究时间最长，应用最为广泛。MOFs具有孔隙率高、尺寸可调和比表面积大等特点，可提供所有的活性位点，为其发挥催化作用奠定了基础。MOFs高度均匀的孔隙形状和尺寸在尺寸选择性催化中起至关重要的作用，小分子反应物可以有效快速地进入孔内完成反应，分子粒径大于MOFs孔径的分子则无法反应。因此，MOFs是一类有效整合均相催化剂和异相催化剂的优势催化剂，具有高反应效率和可回收性。HKUST-1是一种以铜离子为节点，以均苯三甲酸为有机配体，通过配位作用形成的金属有机框架材料。HKUST-1具有较高的孔隙率、较大的比表面积和相对稳定的化学结构，是一种性能良好的催化剂。

肝癌是成人中最常见的原发性肝癌类型，是肝硬化患者最常见的死亡原因。甲胎蛋白（AFP）是一种原癌糖蛋白，在正常成人血清存在时浓度较低，当它超过20毫升/纳克时，可以作为一种肝细胞癌的早期指标。因此，甲胎蛋白是目前临床上检测原发性肝癌的主要血清标志物之一，研究人员在检测甲胎蛋白方面做了大量的工作，如何高选择性、灵敏检测甲胎蛋白对肿瘤的早期诊断具有重要意义。

本发明旨在制备一种识别和催化双功能化磁性海藻酸钠复合材料，适配体作为识别元件、包覆氯高铁血红素的铜基MOFs作为催化剂，同时被引入到磁性海藻酸钠中，形成双功能的磁性海藻酸钠复合材料；并将该材料用于化学发光检测甲胎蛋白中，实现对甲胎蛋白的高灵敏、高选择性、准确快速检测，发明了一种检测甲胎蛋白的新方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种识别和催化双功能化磁性海藻酸钠复合材料的制备方法，首先制备适配体修饰的磁性海藻酸钠和互补DNA链修饰的hemin@HKUST-1，再通过碱基互补配对作用将两种材料复合，得到双功能化磁性海藻酸钠复合材料（hemin@HKUST-1-互补链DNA-适配体-磁性海藻酸钠）。

本发明的目的通过以下技术方案实现：