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金属有机骨架材料荧光传感器在生物活性分子检测中的应用认领

被引量： 3

作者：

杨斌

学位授予单位：

天津师范大学

摘要：

金属有机骨架（MOFs）作为一类多孔配位聚合物材料,由金属离子/离子团簇和有机桥联配体以配位方式自组装而成。近年来,MOFs材料的潜在应用受到了广泛的关注。目前,各种不同的MOFs材料已成功地应用于气体储存、化学传感、分离/吸附、药物运输、多相催化、生物成像等研究领域。MOFs材料具有丰富的活性位点、优异的吸附性能、孔道结构可调性和卓越的荧光性质等优势,使得MOFs在荧光传感领域展现出巨大的发展潜力。因此,将MOFs材料发展为荧光传感器应用于生物样品中目标物的分析检测具有重要意义。本文采用溶剂热法制备了两种不同的MOFs材料,将它们发展为荧光传感器应用于生物样品中L-半胱氨酸和叶酸的分析检测。具体内容如下:（1）采用溶剂热法合成了一种新的金属有机骨架材料{[Ca1.5（?8-HL1）(DMF)2]·DMF}_n(CaII-MOFs;H4L1=1,1':4',1"-三联苯-3,3",5,5"-四羧酸)。该CaII-MOFs材料具有良好的水分散性、卓越的荧光性质（荧光量子产率值为20.37%）和优异的荧光稳定性。将该CaII-MOFs材料设计成为一种“off-on”模式的荧光传感器应用于生物体液中L-半胱氨酸的灵敏性检测。利用猝灭剂Pb2+有效地猝灭其CaII-MOFs的荧光以提供一个较低的荧光背景,随着L-半胱氨酸的加入,其检测体系的荧光信号值逐渐恢复。该检测体系荧光猝灭机制为静态猝灭,主要是由于Pb2+和CaII-MOFs之间相互作用形成不发光的基态复合物所致。而荧光恢复机制主要归因于L-半胱氨酸与Pb2+的结合作用导致Pb2+释放。该分析方法可以高灵敏性和高选择性地检测L-半胱氨酸,并成功地应用于人体血清样品中L-半胱氨酸的测定。（2）制备了一种高荧光量子产率的水稳定性金属有机骨架材料{[Ag2（?2-abtz）(?3-abtz)（ClO4）]?（ClO4）}_n(MOF-AgClO4-abtz;abtz=1-（4-氨基苄基）-1,2,4-三唑)。该MOF-AgClO4-abtz材料具有良好的荧光稳定性和化学稳定性,荧光量子产率为78.97%。利用MOF-AgClO4-abtz材料发展了一种基于内滤效应的荧光传感器,并应用于生物样品中叶酸的检测。该检测体系猝灭机制主要是由于叶酸分子的紫外吸收光谱与MOF-AgClO4-abtz的荧光发射光谱之间存在光谱重叠,使得MOF-AgClO4-abtz的发射光被叶酸所吸收而导致荧光猝灭。该检测方法有效地避免了对MOFs材料进行修饰或功能化的复杂过程,可直接用于叶酸的高灵敏性分析检测。该方法还成功地应用于人体血清和血浆样品中叶酸的测定。

摘要译文

关键词：

金属有机骨架材料; 荧光传感; L-半胱氨酸; 叶酸; 生物样品分析

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

分析化学

导师：

张菲

中图分类号：

O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨];R446.1[生物化学检验、临床检验]

学科分类号：

070302[分析化学];070306[化学生物学];081704[应用化学];081706[分子化工];080404[生物医学仪器及技术];083102[医学诊疗技术与器械];100218[临床检验诊断学]

D O I：

10.27363/d.cnki.gtsfu.2020.000341