[发明专利]一种基于铕基金属有机骨架材料Eu-MOF的过氧化氢的现场检测方法

说明书

本发明公开了一种基于铕基金属有机骨架材料Eu‑MOF的过氧化氢的现场检测方法。首先以1,3,5‑苯三甲酸和六水合硝酸铕为原料合成新型的Eu‑MOF。该材料具有良好的水、热稳定性和优异发光性能，可以作为荧光探针。本发明将Eu‑MOF与Fe²⁺混合，当靶标过氧化氢存在时，Fe²⁺通过芬顿反应生成Fe³⁺，引发Eu‑MOF聚集和荧光猝灭。然后，本发明利用负载于平板电脑的图像分析软件，对荧光信号的强度进行分析，建立过氧化氢浓度与荧光强度之间的线性关系，实现对过氧化氢的定量分析。该检测方法不需要大型的仪器、操作简便，且具有良好的选择性和稳定性，适用于过氧化氢的现场检测。

技术领域

本发明属于检测生物传感技术领域，涉及一种基于Eu-MOF材料的过氧化氢检测方法，具体地说，涉及一种基于铕基金属有机骨架材料Eu-MOF的过氧化氢的现场检测方法。

背景技术

过氧化氢是一种活性氧，对诊断，能源，食品工业和环境监测具有重要意义。此外，过氧化氢是研究几种细胞过程(例如生长，分化和迁移)的重要生物学参数。重要的是，过氧化氢的水平还与一些严重疾病有关，包括糖尿病，心肌梗塞，心血管疾病，阿尔茨海默氏病和帕金森病。此外，过氧化氢的异常积累会导致氧化损伤。因此，过氧化氢的有效检测对人类健康具有重要作用。所以，开发一种简便、快速和灵敏的过氧化氢检测策略，对疾病的早期诊断和治疗有重要意义。常用的过氧化氢检测方法包括紫外吸收光谱法、荧光光谱法、电化学、表面增强拉曼散射、原子吸收光谱法，原子发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等。尽管这些技术具有灵敏度高和选择性强的特点，但庞大的仪器，专业的工人以及复杂的操作仍然严重限制了它们的应用，尤其是在偏远地区。

近年来，金属有机框架配合物(Metal Organic Framework，MOF)由于其具有多孔、比表面积大和多金属位点等诸多性能，引起了研究人员的广泛兴趣。MOF材料不仅可以实现气体的吸附与储存，分子分离，而且可广泛用于药物载体，实现药物缓释。在众多的MOF材料中，发光镧系金属有机骨架(Luminescent lanthanide metal-organic framework，Ln-MOF)具有颜色纯度高、发光量子效率高和相对较长的发光寿命等优点，在荧光传感器领域有着极大的应用潜能，因此相对于其他MOF材料，Ln-MOF受到了更多的关注。最近，研究人员在Ln-MOF应用于快速高度灵敏检测金属离子或有机分子方面取得了开创性的进展。例如一些具有特殊结构的Ln-MOF拥有高强度的特征性荧光发射光谱，通过对比不同状态下的荧光信号，可以将其应用到污染物检测和疾病诊断等方面。

本发明合成了一种新型的镧系的发射红色荧光的铕基金属有机骨架(Europium-based metal-orgaic framework，Eu-MOF)材料，通过芬顿反应和图像分析技术，无需使用大型仪器设备，即可实现对过氧化氢的现场检测。首先，本发明利用靶标过氧化氢对Eu-MOF材料的荧光猝灭效应(猝灭机理如图1所示)，以具有良好的水、热稳定性和优异发光性能的Eu-MOF为探针，加入二价铁离子(Fe²⁺)作为媒介，当靶标过氧化氢存在时，通过芬顿反应，Fe²⁺氧化生成Fe³⁺，Fe³⁺可以引发Eu-MOF聚集，从而造成荧光信号的猝灭。然后，本发明利用负载于平板电脑的图像分析软件，对荧光信号的强度进行分析，建立过氧化氢浓度与荧光强度之间的线性关系，从而用于过氧化氢的定量分析。该检测方法具有便携式、不需要大型的仪器、操作简便等优点，可用于过氧化氢的现场检测，有很大的市场前景等待研发。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于铕基金属有机骨架材料Eu-MOF的过氧化氢的现场检测方法。该方法操作简单，无需借助大型仪器设备，拓展了有机金属框架材料在检测有生理意义的生物活性小分子方面的应用前景。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于铕基金属有机骨架材料Eu-MOF的过氧化氢的现场检测方法，包括以下步骤：