[发明专利]基于HOF-PyTTA荧光材料检测三价铁离子与谷胱甘肽的方法

说明书

本发明公开了基于HOF‑PyTTA荧光材料检测三价铁离子与谷胱甘肽的方法，采用溶剂挥发法制备了具有较好荧光性能的氢键有机骨架材料—HOF‑PyTTA，利用Fe³⁺会导致HOF‑PyTTA荧光强度降低的特性，通过荧光强度减弱程度与Fe³⁺的浓度构建线性关系检测Fe³⁺的含量，从而实现三价铁离子的检测。随后向该混合体系中添加谷胱甘肽，使其荧光强度有明显恢复，同样根据荧光强度增强程度与谷胱甘肽浓度构建线性关系用于检测谷胱甘肽含量，从而实现对谷胱甘肽的检测。通过对HOF‑PyTTA荧光材料进行结构表征、实验条件优化以及传感性能分析等实验后，验证了该荧光材料可用于谷胱甘肽和三价铁离子的分析检测。本发明检测方法不仅操作便捷，而且具有较快的响应速度，易于推广使用。

技术领域

本发明涉及三价铁离子与谷胱甘肽的检测，具体是一种基于HOF-PyTTA荧光材料检测三价铁离子与谷胱甘肽的方法。

背景技术

铁是人体细胞的必需成分，对于人体的生长发育有着举足轻重的作用，它具有造血，参与血红蛋白生成以及细胞色素和各种酶合成的功能，促进人体发育生长。如果人体缺铁就会发生缺铁性的贫血，造成免疫性疾病，新陈代谢紊乱，从而危及生命。如果人体体内铁含量过多，同样会对人体产生危害，会造成心脏、肝脏等器官的功能紊乱，从而影响我们的起居生活。因此，铁的精准检测显得尤为关键，对于环境科学和生命医学领域具有重要意义。

谷胱甘肽是人体红细胞内含量最多的非蛋白质硫醇，是为数不多能抵抗细胞内自由基的三肽化合物，是人体内尤为重要的抗氧化物质。谷胱甘肽含量的异常与心脏病、阿尔茨海默病（俗称老年痴呆），甚至是不少癌症及其他疾病都密切相关。为了有效降低此类疾病的发病率，对其进行选择性检测是非常必要的。因此，开发一种灵敏、快捷的谷胱甘肽检测手段具有重要意义。

氢键有机骨架材料（Hydrogen-bonded Organic Frameworks, HOFs）是通过分子间的氢键相互连接而形成的框架材料，是一种具有灵活氢键的新型材料，它具有温和的合成条件、高度的结晶性、溶剂加工性、容易修复和再生等特点，又因为其制备过程消耗资源较低，所以被视作一个低能耗的再生过程，又由于其具有良好的荧光响应，因此在检测三价铁离子与谷胱甘肽领域具有良好的应用前景。

时至今日，在三价铁与谷胱甘肽的定量分析检测上已经应用了不少经典的分析技术，如比色法、质谱法、电化学法、毛细管电泳法、高效液相色谱法和荧光分析法等。但这些技术仍然存在不少的缺点和限制，例如，毛细管电泳和高效液相色谱具有较广的线性范围和良好的选择性，但存在灵敏度低和仪器昂贵等问题。电化学分析法具有快速性和灵敏度的优点，但其选择性较差，电极的修饰工作复杂且耗时。比色法虽然操作简单，但灵敏度低。相互比较之下，荧光分析法具有灵敏度高、操作简便、可靠性高的优点。因此，设计一种免标记的、简单的、响应速度快的分析检测三价铁离子和谷胱甘肽荧光传感器具有重要意义。

在已经公开的检测谷胱甘肽的相关专利中，CN111269715A一种比率荧光探针及其在可视化检测谷胱甘肽中的应用，其利用比率探针的蓝色荧光信号充当内标保持稳定，猝灭的橙色荧光被谷胱甘肽恢复，通过测定橙色与蓝色荧光强度比与谷胱甘肽浓度之间的线性关系，实现对谷胱甘肽的定量监测，然而该方法材料合成较为繁琐，检测方法较为复杂。

CN112649406A一种利用荧光增强法检测谷胱甘肽的方法，其利用纳米材料在近红外光激发下能发射出可见光的特性，且在含有表面活性剂、阳离子和阴离子的体系可增强纳米材料的荧光来检测谷胱甘肽，同样该方法材料合成较为繁琐，检测方法较为复杂。

CN112342272A一种基于DNA纳米机器检测谷胱甘肽的生物传感器，其基于目标物的特异性识别，实现引发链的释放，引发杂交链式反应，实现荧光强度的放大，从而构建了检测谷胱甘肽荧光生物传感器，然而该发明需要在无菌环境下进行，对检测环境要求较高。