System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种卟啉基共价有机框架的制备及其类三酶活性和应用制造技术_技高网
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一种卟啉基共价有机框架的制备及其类三酶活性和应用制造技术

技术编号:41529271 阅读:5 留言:0更新日期:2024-06-03 23:04
本发明专利技术涉及功能材料的制备和应用技术领域,提供一种卟啉基共价有机框架的制备方法及其类三酶活性探究和比色检测酸性磷酸酶。通过原位生长法制备卟啉基共价有机框架模拟酶,该模拟酶中COF‑366‑Fe比色传感器具有大比表面积、高暴露的M‑N<subgt;4</subgt;活性位点和多孔结构。基于该模拟酶设计了一种具有三酶模拟活性(类氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性)的新型仿生比色传感器,能够快速准确地测定酸性磷酸酶,且无安全隐患,线性范围为0.5‑9.0 mU·mL<supgt;‑1</supgt;,检测限低至16μU·mL<supgt;‑1</supgt;,抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料的制备和应用,特别涉及一种卟啉基共价有机框架的制备方法及其类三酶活性探究和比色检测酸性磷酸酶(acp)。


技术介绍

1、acp是一种普遍存在于动植物体内的天然酶,在酸性环境下能有效地催化磷酸单酯(aap)水解成抗坏血酸(aa)。acp的浓度反映了一些常见疾病的病理生理过程,包括恶性肿瘤骨转移、前列腺癌和急慢性骨髓性白血病。因此,构建可靠、高性价比、高灵敏度、高选择性的acp检测方法具有重要的临床意义。在过去的几十年里,许多检测acp的方法被报道,如电化学法、荧光法、电化学发光法和比色法。在这些方法中,比色acp分析因其可以直接通过紫外-可见(uv-vis)吸收光谱甚至肉眼监测有色水解产物等特点受到了广泛的关注。

2、基于纳米材料的模拟酶具有大规模生产、成本低、易于储存、稳定性高和可重复使用等优点,其通过对酶活性位点结构的模拟,有效地克服了天然酶的固有局限性,在比色传感领域具有广阔的应用前景。然而,传统的纳米材料因其聚合导致的可重用性较弱、活性低和不稳定等显著的缺点,往往阻碍了其在实际的应用。幸运的是,卟啉基共价有机框架(cof)可以将每个卟啉配体隔离在一个固定的位置,从而稳定具有催化活性的金属中心。通过将金属催化中心嵌入到多孔框架中,可以充分暴露活性位点,促进卟啉催化剂的热稳定性和化学稳定性。但是目前报道的大多数cofs具有单酶模拟活性,这限制了其进一步的应用,因此合成具有类多酶活性的cofs仍是值得探索的方向。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点,提供一种卟啉基共价有机框架的制备方法,探究其类氧化酶活性、类过氧化物酶活性和类过氧化氢酶活性,并基于其类氧化酶活性比色检测酸性磷酸酶。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、一种卟啉基共价有机框架(cof-366-fe),其结构式,如式1所示:

4、式1。

5、上述cof-366-fe的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6、(1)将5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉锰铁(fetapp)和对苯二甲醛(tpa)分散于含无水乙醇、1,2-二氯苯和乙酸水溶液的耐热玻璃管中,超声处理10-20 min,然后进行三次循环的脱气处理,火焰密封,在110-130 °c下反应70-74 h;其中fetapp和tpa的质量比为1:0.38,总质量为10.3-30.9 mg;无水乙醇、1,2-二氯苯和乙酸水溶液的体积比为1:1:0.2,总体积为0.55-1.65 ml;

7、(2)反应完成后,在管底部产生沉淀,通过离心得到产物,依次用四氢呋喃、1,4-二氧六环和丙酮将沉淀洗涤至无色,在50-70 °c真空干燥8-16 h,得到产物cof-366-fe。

8、探究cof-366-fe的类氧化酶活性:

9、将cof-366-fe和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)加入到醋酸-醋酸钠(hac-naac)缓冲液中,在25-35 °c下反应20-30 min,随后通过紫外-可见光(uv-vis)分光光度计记录反应体系在652 nm的吸光度;其中cof-366-fe、tmb和hac-naac缓冲液的体积比为1:10:90,总体积为1.5-2.5 ml;cof-366-fe的终浓度为0.8-1.2 mg·ml-1,tmb的终浓度为3.0-6.0mm,hac-naac缓冲液的终浓度和ph分别为0.1-0.3 m和3.0-4.0。

10、探究cof-366-fe的类过氧化物酶活性:

11、将cof-366-fe、tmb和h2o2加入到hac-naac缓冲液中,在20-30 °c下反应15-25min,随后通过uv-vis分光光度计记录反应体系在652 nm的吸光度;其中cof-366-fe、tmb、h2o2和hac-naac缓冲液的体积比为1:10:10:90,总体积为1.5-2.5 ml;cof-366-fe的终浓度为0.8-1.2 mg·ml-1,tmb的终浓度为3.0-6.0 mm,h2o2的终浓度为8.0-12.0 mm,hac-naac缓冲液的终浓度和ph分别为0.1-0.3 m和3.0-4.0。

12、探究cof-366-fe的类过氧化氢酶活性:

13、将cof-366-fe、h2o2与碳酸钠-碳酸氢钠(na2co3-nahco3)缓冲液混合后在20-30 °c下反应10-20 min,然后记录230-400 nm范围内的uv-vis吸收光谱,反应管中产生的气泡被照相机记录下来;其中cof-366-fe、h2o2和na2co3-nahco3缓冲液的体积比为1:10:90,总体积为1.5-2.5 ml;cof-366-fe的终浓度为0.8-1.2 mg·ml-1,h2o2的终浓度为8.0-12.0 mm,na2co3-nahco3缓冲液的终浓度和ph分别为0.1-0.3 m和9.0-11.0。

14、基于cof-366-fe的类氧化酶活性比色检测acp:

15、将cof-366-fe和tmb加入到hac-naac缓冲液中,然后加入aap和不同活性的acp,在25-35 °c下反应20-30 min,通过uv-vis分光光度计记录反应体系在652 nm的吸光度;其中cof-366-fe、tmb、hac-naac缓冲液、aap和acp的体积比为1:10:90:1:5,总体积为1.5-2.5ml;cof-366-fe的终浓度为0.8-1.2 mg·ml-1、tmb的终浓度为4.0-6.0 mm,hac-naac缓冲液的终浓度和ph分别为0.1-0.3 m和3.0-4.0,aap的终浓度为8.0-12.0 mm。

16、与现有的技术相比,本专利技术的有益效果:

17、(1)本专利技术提供的cof-366-fe的制备方法简单,且后处理相对容易;

18、(2)本专利技术设计了一种具有三酶模拟活性(类氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性)的新型仿生比色传感器;

19、(3)本专利技术用于检测acp的比色传感器能够快速准确地测定acp,且无安全隐患,线性范围为0.5-9.0 mu·ml-1,检测限低至16 μu·ml-1,抗干扰能力强。

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【技术保护点】

1.一种卟啉基共价有机框架COF-366-Fe,其结构式,如式1所示:

2.根据权利要求1一种卟啉基共价有机框架COF-366-Fe的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种COF-366-Fe的制备方法,其特征在于:COF-366-Fe呈现多孔网络形态,表面极其粗糙,这种形态被认为有利于其后续的模拟性能。

4.根据权利要求2制备的COF-366-Fe构建具有三酶活性的比色传感器,其特征在于,方法如下:

5.根据权利要求4所述的COF-366-Fe比色传感器具有大比表面积、高暴露的M-N4活性位点和多孔结构。

6.根据权利要求4所述的COF-366-Fe比色传感器的类氧化酶活性检测酸性磷酸酶ACP,其特征在于,方法如下:

7.根据权利要求6所述的COF-366-Fe比色传感器的类氧化酶活性检测ACP,其特征在于:COF-366-Fe比色传感器用于ACP的测定在0.5-9.0 mU·mL-1范围内具有良好的线性响应、低检测限低至13 μU·mL-1,以及具有良好的选择性、稳定性和重复性

8.根据权利要求6所述的COF-366-Fe比色传感器的类氧化酶活性检测ACP,其特征在于:COF-366-Fe比色传感器对人血清中ACP的回收率为98.7%-102.9%,相对标准偏差不超过1.39%。

9.根据权利要求4-8任意一项所述的COF-366-Fe的类氧化酶活性比色检测ACP,其特征在于:所提出的COF-366-Fe比色传感平台可用于实际样品中ACP的快速精准检测。

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【技术特征摘要】

1.一种卟啉基共价有机框架cof-366-fe,其结构式,如式1所示:

2.根据权利要求1一种卟啉基共价有机框架cof-366-fe的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种cof-366-fe的制备方法,其特征在于:cof-366-fe呈现多孔网络形态,表面极其粗糙,这种形态被认为有利于其后续的模拟性能。

4.根据权利要求2制备的cof-366-fe构建具有三酶活性的比色传感器,其特征在于,方法如下:

5.根据权利要求4所述的cof-366-fe比色传感器具有大比表面积、高暴露的m-n4活性位点和多孔结构。

6.根据权利要求4所述的cof-366-fe比色传感器的类氧化酶活性检测酸性磷酸酶acp,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:余冰朱沛华白玉娇
申请(专利权)人:济南大学
类型:发明
国别省市:

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