[发明专利]一种磁性羟基纳米材料Fe3

说明书

本发明属于磁性吸附材料技术领域，具体涉及一种磁性羟基纳米材料Fe₃O₄@COFs，并进一步公开其用于制备磺胺质谱检测探针的用途。本发明所述磁性羟基纳米材料Fe₃O₄@COFs，是以单分散Fe₃O₄纳米颗粒为核，以TAPB和DHTP为单体，在室温下快速合成了富含羟基的核‑壳结构磁性共价有机骨架纳米球。所述Fe₃O₄@COFs纳米材料具有平均孔径分布、高磁化强度、高比表面积和良好的化学稳定性、光学吸收性等优点，其丰富的羟基，可以和磺胺类抗生素分子的氨基形成氢键，COFs表面和磺胺的苯环形成π‑π共轭作用力，磁核能够实现样品的快速分离，是快速富集分离磺胺的吸附剂，同时作为基质辅助激光解析离子化质谱分析的基质，测量磺胺低分子目标物时有较低的背景干扰，能有效吸收激光的能量并促进目标物电离，使其成为一种理想的MALDI基质材料。

技术领域

本发明属于磁性吸附材料技术领域，具体涉及一种磁性羟基纳米材料 Fe₃O₄@COFs，更特别是关于一种核壳结构的磁性羟基有机骨架纳米材料 Fe₃O₄@COFs，并进一步公开其用于制备磺胺基质辅助激光解析离子化质谱检测探针的用途。

背景技术

磺胺类抗生素是存在水环境和食品中的新兴有机污染物，磺胺类抗生素残留可导致细菌的产生对抗生素的耐药基因，从而对人类和生态系统健康构成潜在威胁。通常情况下，由于环境(自来水、地表水、地下水和环境废水) 及生物样品(牛奶、猪肉、鱼肉)基质的复杂性及磺胺类抗生素的低水平含量，检测磺胺类抗生素仍然是面临着很大的挑战。目前，传统的分析复杂样品中磺胺化合物的方法主要依靠高效液相色谱(HPLC)串联质谱(MS/MS)或分光光度法检测器，但是，这些方法普遍存在样品制备过程复杂、费时费力的缺陷。因此，建立一种简单、快速、准确的监测环境复杂基质和食品产品中磺胺类抗生素的方法引起了食品安全领域研发人员极大的关注。

基质辅助激光解析离子化质谱法是一种快速便捷且能满足高通量分析的方法，为大分子(如蛋白质、多肽和聚合物等)的高通量分析提供了强有力的工具，而将该方法应用于磺胺类抗生素的分析及检测，更是检测磺胺类抗生素方式的重大突破。传统的用于基质辅助激光解析离子化质谱的基质一般是常规的有机基质，但是传统有机基质在分析分子量小于600Da的化合物时，往往会有背景的干扰进而影响检测结果，因此，开发背景干扰小的基质成为了建立该分析方法的关键环节。

随着纳米材料技术的高速发展，各种各样的纳米材料应运而生，诸如多孔硅、金属/金属氧化物纳米颗粒、碳纳米管、石墨烯、量子点、金属有机骨架纳米材料等成为MALDI-TOF质谱的潜在基质材料，试图解决这一问题。其中，共价有机框架材料由于其较大的比表面积、多孔的结构、良好的化学稳定性和π-π堆积相互作用，已被应用于MALDI-TOF质谱中，并取得较好的效果。如赵树林等合成的硼酸功能化共价有机框架用于特异性顺式二醇化合物的富集与直接检测，其合成的Fe₃O₄@COFs可以在外加磁场的帮助下实现快速固液分离，增加了COFs分离和富集的巨大优点。又如林子庵和蔡宗伟课题组用1,3,5三醛基苯(BTA)和3,3′-二羟基联苯胺(DHBD)为单体在四氢呋喃中合成了Fe₃O₄@COFs，并将其用于基质辅助激光解析离子化质谱来分析 PM2.5中的多环芳烃；用1,3,5-三(4-氨苯基)苯(TAPB)和对苯二甲醛(TPA) 在二甲亚砜溶剂中合成了Fe₃O₄@COFs，并将其用于药物及个人护理品中的双酚A。

然而，Fe₃O₄@COFs纳米材料作为高通量筛选样品中危险化合物的双功能平台的MS探针的优势仍需要进一步证明，同时，利用不同的单体，设计和开发简单的磁化COFs的合成方法来富集低丰度的目标分子仍然是一个挑战，可见，Fe₃O₄@COFs纳米材料在这个新的研究领域仍有待进一步探索。