一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备及其应用。利用FQs如恩诺沙星为模式分析物作为模板分子，通过多巴胺表面印迹方式，在共价有机框架表面形成印迹空腔，构建出对氟喹诺酮抗生素(FQs)具有特异性识别能力的分子印迹共价有机框架(MI

【技术实现步骤摘要】
一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备及其应用


[0001]本专利技术具体涉及一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备及其应用。

技术介绍

[0002]氟喹诺酮类(Fluoroquinolones，FQs)是一类畜牧业和水产养殖业中有效的抗菌药物之一，可以有效预防动物疾病并其促进生长，包括环丙沙星(CIP)、恩诺沙星(ENR)、诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(FLO)，洛美沙星(LOM)等，其中环丙沙星(CIP)、恩诺沙星(ENR)、诺氟沙星(NOR)是兽医学和临床应用中最常见的。然而，过量的滥用或过度使用，直接引起动物源性食品有害物质残留超标，长期食用可导致消费者的肠胃、神经、免疫系统等出现多种不良反应，直接威胁消费者的身体健康。
[0003]目前FQs的测定方法主要有高效液相色谱法(GB 29692
‑
2013)和液相色谱
‑
串联质谱法(GB 31658.17
‑
2021；GB/T 20366
‑
2006)等。然而，FQs残留量低，食品基质复杂(高脂肪、蛋白质或糖含量等)，通常需要在进行仪器分析之前对样品进行前处理，以去除背景干扰并富集低浓度的FQs抗生素。因此，制备一种高效的萃取剂进行样品前处理对FQs的高灵敏检测起着重要作用。
[0004]共价有机框架(COFs)作为一种新型的多孔结晶有机聚合物，具有多孔通道、高度有序、表面积大、活性位点丰富等优势，在样品预处理领域得到广泛应用。COFs是一种共价连接的长程有序结构，成分和功能具有高度可调。根据不同的目标物，可以通过直接聚合和后修饰策略将各种功能位点引入到COF中，提高与特定分子的相互作用。然而，大多数COFs基于单一作用或非特异性相互作用来识别目标，如静电、氢键、π
‑
π和范德华作用。因此，COFs在分子识别上的选择性有限，并且在复杂的样品基质中容易受到基质的干扰。
[0005]分子印迹聚合物(MIP)是通过功能单体，交联剂和模板分子之间的聚合反应将模板分子固定在聚合物中，除去模板分子后即在聚合物内部形成与模板分子形状，大小一致，功能基团互补的印迹空穴，对特定目标分子有特异性识别的聚合物材料，广泛应用于固相萃取、色谱分离、生物传感器、膜分离等领域。然而，分子印迹吸附材料仍存在因结合位点多位于材料内部，导致识别不准确，模板分子不易被洗脱，也不能有效分离目标化合物，且可供选择的单体有限，吸附容量不够大，印迹位点较少且等不足之处，限制了其广泛的应用。
[0006]因此，本专利技术首次提出将COFs不可逆连接的结构刚性、传质速率快和比表面积大与分子印迹的高选择性相结合，制备具有高吸附，高特异性识别能力的萃取吸附剂，在食品样品前处理领域具有重要意义。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术是针对氟喹诺酮仪器检测前复杂样品前处理困难的问题，提供了一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备方法及其应用。该方法利用羧基化的COF作为基体材料，通过多巴胺表面印迹制备了MI
‑
COF，对FQs具有高吸附量、高选择性，且制备方法简单。本专利技术不仅为MI
‑
COF的制备提供新方法，而且丰富固相萃取吸附剂种类，推动
FQs快速精准分析的发展。
[0008]技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]本专利技术的第一个目的是，提供一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备方法，所述方法包括将多巴胺聚合在共价有机框架表面，反应得到具有表面印迹空腔的材料，所述方法包括如下步骤：将羧基化共价有机框架(COF
‑
COOH)、模板分子氟喹诺酮(ENR)加入到Tris缓冲液中，再加入多巴胺，最后再洗脱去除模板分子氟喹诺酮，得到所述多巴胺表面印迹共价有机框架材料(MI
‑
COF)，其中，所述氟喹诺酮包括环丙沙星(CIP)、恩诺沙星(ENR)、诺氟沙星(NOR)其中任意一种。
[0010]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述羧基化共价有机框架、模板分子恩诺沙星、多巴胺的质量比为2:(0.5
‑
2):(0.5
‑
2)，优选为2：1：1。
[0011]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述模板分子恩诺沙星在Tris缓冲液中的添加量为0.5
‑
2mg/mL，优选为1mg/mL。
[0012]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述Tris缓冲液为不同pH的Tris盐酸盐缓冲液，所述不同pH Tris缓冲液为pH 5
‑
9的Tris盐酸盐，包括pH 6、pH 7、pH 8、pH 9等不同pH值，优选为Tris盐酸盐pH 8。
[0013]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述羧基化共价有机框架、模板分子恩诺沙星加入到Tris缓冲液中搅拌1
‑
3h，优选为2h，再加入多巴胺搅拌3
‑
8h，优选为5h。
[0014]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述洗脱采用体积比为90:10
‑
50:50，优选为70:30的甲醇
‑
乙酸溶液。
[0015]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述羧基化共价有机框架的制备方法包括：将共价有机框架(COF)加入20％(m/v)的氢氧化钠乙醇水溶液中，加热至80
‑
120℃，冷凝回流1
‑
4天，优选为3天，冷却至室温；冲洗后再将沉淀物重新分散在0.1
‑
5M盐酸溶液中，优选为1M盐酸，，回流加热至80
‑
120℃，优选为120℃，0.5
‑
4小时后，优选为2小时，经清洗、干燥得所述羧基化共价有机框架(COF
‑
COOH)。
[0016]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述氢氧化钠乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为9:1
‑
1:1，优选为1:1。
[0017]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述共价有机框架(COF)在氢氧化钠乙醇水溶液中的添加量为1
‑
5mg/mL，优选为2mg/mL。
[0018]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述共价有机框架(COF)的制备方法包括：2,3,6,7,10,11
‑
六羟基三苯(HHTP)、四氟对苯二腈(TFPN)和1,4
‑
二氧六环混合均匀，加入三乙胺，经冷冻
‑
解冻
‑
循环脱气，再80
‑
120℃油浴反应，所形成的粉末用四氢呋喃过滤，经清洗、干燥，得所述共价有机框架。
[0019]可选的，本专利技术的一种实施方式中，所述2,3,6,7,10,11
‑
六羟基三苯(HHTP)、四氟对苯二腈(TFPN)及三乙胺的摩尔比为(0.0928
‑
0.1):(0.138
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多巴胺表面印迹共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将多巴胺聚合在共价有机框架表面，反应得到具有表面印迹空腔的材料，具体包括如下步骤：将羧基化共价有机框架、模板分子氟喹诺酮加入到Tris缓冲液中，再加入多巴胺，最后再洗脱去除模板分子氟喹诺酮，得到所述多巴胺表面印迹共价有机框架材料，其中，所述氟喹诺酮包括环丙沙星、恩诺沙星、诺氟沙星其中任意一种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述羧基化共价有机框架、模板分子恩诺沙星、多巴胺的质量比为2：(0.5
‑
2)：(0.5
‑
2)；所述模板分子恩诺沙星在Tris缓冲液中的添加量为0.5
‑
2mg/mL；所述Tris缓冲液包括pH 5
‑
9的Tris盐酸盐；所述羧基化共价有机框架、模板分子恩诺沙星加入到Tris缓冲液中搅拌1
‑
3h，再加入多巴胺搅拌3
‑
8h；所述洗脱采用体积比为90:10
‑
50:50的甲醇
‑
乙酸溶液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述羧基化共价有机框架的制备方法包括：将共价有机框架加入20％m/v的氢氧化钠乙醇水溶液中，加热至80
‑
120℃，冷凝回流1
‑
4天，冷却至室温；冲洗后再将沉淀物重新分散在0.1
‑
5M盐酸溶液中，回流加热至80
‑
120℃，0.5
‑
4小时后，经清洗、干燥得所述羧基化共价有机框架；所述氢氧化钠乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为(1
‑
9):1；所述共价有机框架在氢氧化钠乙醇水溶液中的添加量为1
‑
5mg/mL。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述共价有机框架的制备方法包括：2,3...

【专利技术属性】
技术研发人员：严秀平，苏丽红，钱海龙，
申请(专利权)人：徐州锡沂康成食品检验检测研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：