[发明专利]一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器的制备方法及其产品和应用，属于比色传感器技术领域。本发明以硫二甘醇(TDG)为模板分子、α‑甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂，合成包裹在金属有机骨架材料表面的分子印迹聚合物(MIPs)。该方法中模板分子TDG通过氢键与功能单体α‑甲基丙烯酸结合产生非共价键作用，洗脱除去模板分子后留下结合位点，形成MIPs，该MIPs对TDG拥有特异性识别功能。当溶液中含有TDG时，TDG被金属有机骨架材料表面的MIPs特异性识别，从而封闭活性位点，使得金属有机骨架材料催化H₂O₂氧化3,3',5,5'‑四甲基联苯胺(TMB)呈蓝色受到抑制，通过检测吸光度值的降低，即可实现可视化检测TDG。

技术领域

本发明属于比色传感器技术领域，涉及一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器的制备方法及其产品和应用。

背景技术

芥子气(sulfur mustard,SM)学名2,2-二氯二乙硫醚，由于其糜烂性和致毒性，曾被广泛地用于第二次世界大战期间，被称为“战争之王”。已知芥子气基于通过分子内环化自发形成不稳定的锍中间体而产生毒性。这种环状中间体易于与各种生物分子反应，例如巯基(-SH)和氨基(-NH₂)，导致染色体变异、DNA链变异突变、细胞凋亡以及含巯基的蛋白质和肽如谷胱甘肽的快速失活。皮肤是中毒的最主要的靶器官之一，皮肤染毒后能够引起红斑、水肿、糜烂、坏死并容易造成二次感染，较大剂量的芥子气经皮肤、呼吸道、消化道吸收后可导致全身中毒，因此芥子气中毒的临床表现呈多样性。已知在生物和环境基质中，芥子气可以水解为硫二甘醇，硫二甘醇是一种相对稳定、低毒性、低挥发性的代谢产物。因此我们可以通过检测硫二甘醇来诊断芥子气中毒，对于医学防护具有重要意义。

现有的检测方法主要是液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)及气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)，但这些检测方法的需要对样品进行比较复杂的前处理，即需要对硫二甘醇(TDG)进行分离富集和衍生化后才能进行检测；然而，衍生化也会造成背景信号，并且产生一定的干扰峰，从而对灵敏度和准确度都有一定的影响。另外，LC-MS、GC-MS都是大型仪器，费用昂贵且需要专业人员进行复杂操作，由此可见，现有的检测TDG的方法或多或少都存在一定的缺陷。

因此非常有必要构建一种简便快速检测硫二甘醇的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器的制备方法；本发明的目的之二在于提供一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器；本发明的目的之三在于提供一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器在检测TDG方面的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种基于分子印迹聚合物包裹金属有机骨架的比色传感器的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)制备金属有机骨架材料(Fe-MIL-88NH₂)：将2-氨基对苯二甲基和可溶于水的三价铁盐溶解于DMF中混合，再加入乙酸，置于120℃的油浴中进行结晶，结晶完成后冷却至室温，离心分离得到晶体，洗涤烘干得到金属有机骨架材料(Fe-MIL-88NH₂)；

(2)制备比色传感器(Fe-MIL-88NH₂@MIPs)：将TDG、甲醇、α-甲基丙烯酸(MAA)和所述金属有机骨架材料(Fe-MIL-88NH₂)加入到二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)中，超声混合后加入偶氮二异丁腈(AIBN)，在70℃下的油浴中搅拌加热24h得到混合物，抽滤后洗脱以除去硫二甘醇(TDG)，烘干即可以得到比色传感器(Fe-MIL-88NH₂@MIPs)。

优选的，步骤(1)中，所述可溶于水的三价铁盐为FeCl₃·6H₂O；