荧光MOF复合物的制备及其生物传感研究
发布时间：2021-07-08 16:48
金属有机框架（metal organic framework,MOF）因其大的比表面积、高的孔隙率、独特的孔道结构、可调控的结构及可变的化学组分等特点广泛应用于气体存储、催化、传感、分离以及生物医学等领域。然而单纯的MOF存在性能单一,机械强度低和化学稳定性差等不足,使其在某些领域中的应用受到了一定限制。MOF复合物是由MOF和其他不同的物质组成的材料,因具有原组成材料的综合性能而成为融合MOF优点并弥补其缺陷的一种新型材料。本论文中制备了一系列荧光MOF复合物并进行了生物传感研究。主要工作如下:（1）以由2-甲基咪唑和硝酸锌组成的ZIF-8为载体,通过共包埋的方式,制备了可进行比率检测的荧光复合物——EuPS@AnC/ZIF-8。9-蒽甲酸（AnC）是单线态氧（1O2）的特异捕获分子,1O2的存在可以使其发生内氧化而导致荧光淬灭。相反,Eu3+的荧光对1O2却没有任何响应。据此,我们利用EuPS@AnC/ZIF-8为探针,发展了一种...
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOF-5结构示意图
荧光 MOF 复合物的制备及其生物传感研究法国凡尔赛大学 Ferey 课题组在 MIL 系列的金属有机框架研究方面取得了一系列的成果[9-12]，如 MIL-47，MIL-53，MIL-88，MIL-100 和 MIL-101，并在此系列金属有机框架上开展了应用方面的研究。这个系列的金属有机框架主要是由三价金属如铝、钒、铬、铁等与对苯二甲酸或均苯三甲酸配位而成的多孔材料。此外，沸石咪唑框架（ZIFs）系列也是成功的金属有机框架典范。ZIFs 系列的结构具有多样性、孔径的大小可以改变，并且还具有较好的的热稳定性和化学稳定性。如图 1-3 所示，Yaghi 课题组在 2008 年合成了一系列的 ZIFs 材料[13]。其中，最具代表的是 ZIF-8、ZIF-67、ZIF-69 和 ZIF-70。它们具有较高的热稳定性，并且在小分子气体吸附及气体分离等应用中表现出了优异的性能。
通过共沉淀的方式制备了双酶@MOF 复合物，即 GOx&HRP/ZIF-8（图1-7b）[44]。基于此，我们和国内外其他的课题组同时也开展了相关的研究工作 。Zhenyang Zhou 和他的同事将 GOx 和乳酸氧化酶（ LOx ）分别包埋于AuNPs@MIL-101 制得 AuNPs@MIL-101@GOx 和 AuNPs@MIL-101@LOx，并实现了小鼠体内葡萄糖和乳酸的检测[45]。Paolo Falcaro 课题组将脲酶包埋于 ZIF-8中形成 urease@ZIF-8，并与脲酶和 PVP 共沉淀复合物进行比较，urease@ZIF-8的酶活性在较高温度仍可以保持[46]。这一系列实验证明，因为 MOF 的保护作用，酶@MOF 复合物表现出了比游离酶更好的酶催化效率和储存稳定性。图 1-7 （a）HRP@ZIF-8 合成示意图[43]；（b）GOx&HRP@ZIF-8 检测示意图[44]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fluorescent detection of singlet oxygen: Amplifying signal transduction and improving sensitivity based on intramolecular FRET of anthryl appended porphyrins[J]. YOU MingXu 1 , WANG YongXiang 1 , WANG Hao 1 & YANG RongHua 1,2* 1 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China; 2 State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics, Biomedical Engineering Center, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China. Chinese Science Bulletin. 2011(31)
[2]溶胶凝胶固定化酶流动注射化学发光法测定人体血清中的胆固醇[J]. 李德英,孙芳,邱建丁,汪敬武. 分析化学. 2010(02)
博士论文
[1]基于荧光金属—有机骨架功能材料的可控合成及性能研究[D]. 谢伟.东北师范大学 2017
[2]基于金属有机框架化合物合成多孔碳基纳米材料及其在锂电池负极材料中的应用[D]. 郑方才.中国科学技术大学 2015
本文编号：3271955
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOF-5结构示意图
荧光 MOF 复合物的制备及其生物传感研究法国凡尔赛大学 Ferey 课题组在 MIL 系列的金属有机框架研究方面取得了一系列的成果[9-12]，如 MIL-47，MIL-53，MIL-88，MIL-100 和 MIL-101，并在此系列金属有机框架上开展了应用方面的研究。这个系列的金属有机框架主要是由三价金属如铝、钒、铬、铁等与对苯二甲酸或均苯三甲酸配位而成的多孔材料。此外，沸石咪唑框架（ZIFs）系列也是成功的金属有机框架典范。ZIFs 系列的结构具有多样性、孔径的大小可以改变，并且还具有较好的的热稳定性和化学稳定性。如图 1-3 所示，Yaghi 课题组在 2008 年合成了一系列的 ZIFs 材料[13]。其中，最具代表的是 ZIF-8、ZIF-67、ZIF-69 和 ZIF-70。它们具有较高的热稳定性，并且在小分子气体吸附及气体分离等应用中表现出了优异的性能。
通过共沉淀的方式制备了双酶@MOF 复合物，即 GOx&HRP/ZIF-8（图1-7b）[44]。基于此，我们和国内外其他的课题组同时也开展了相关的研究工作 。Zhenyang Zhou 和他的同事将 GOx 和乳酸氧化酶（ LOx ）分别包埋于AuNPs@MIL-101 制得 AuNPs@MIL-101@GOx 和 AuNPs@MIL-101@LOx，并实现了小鼠体内葡萄糖和乳酸的检测[45]。Paolo Falcaro 课题组将脲酶包埋于 ZIF-8中形成 urease@ZIF-8，并与脲酶和 PVP 共沉淀复合物进行比较，urease@ZIF-8的酶活性在较高温度仍可以保持[46]。这一系列实验证明，因为 MOF 的保护作用，酶@MOF 复合物表现出了比游离酶更好的酶催化效率和储存稳定性。图 1-7 （a）HRP@ZIF-8 合成示意图[43]；（b）GOx&HRP@ZIF-8 检测示意图[44]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fluorescent detection of singlet oxygen: Amplifying signal transduction and improving sensitivity based on intramolecular FRET of anthryl appended porphyrins[J]. YOU MingXu 1 , WANG YongXiang 1 , WANG Hao 1 & YANG RongHua 1,2* 1 Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, China; 2 State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics, Biomedical Engineering Center, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China. Chinese Science Bulletin. 2011(31)
[2]溶胶凝胶固定化酶流动注射化学发光法测定人体血清中的胆固醇[J]. 李德英,孙芳,邱建丁,汪敬武. 分析化学. 2010(02)
博士论文
[1]基于荧光金属—有机骨架功能材料的可控合成及性能研究[D]. 谢伟.东北师范大学 2017
[2]基于金属有机框架化合物合成多孔碳基纳米材料及其在锂电池负极材料中的应用[D]. 郑方才.中国科学技术大学 2015
本文编号：3271955
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