一种双镧系MOF水凝胶系统及其在检测恩诺沙星中的应用

本发明涉及检测试剂盒，尤其涉及一种双镧系mof水凝胶系统及其在检测恩诺沙星中的应用。

背景技术：

1、氟喹诺酮类抗生素因其在兽医和农业中的广泛使用，已成为普遍的环境污染物。作为广谱抗菌剂，给药后约70%的氟喹诺酮以几乎未变的形式被排泄到环境中，导致其在土壤和水体中持续累积。其长期存在不仅促进抗生素耐药菌的出现与传播，还对植物、动物乃至人类健康构成显著的生态毒理学风险。因此，开发可靠高效的监测环境及农业基质中氟喹诺酮残留的策略至关重要。恩诺沙星（enx）是典型的氟喹诺酮类抗生素，因其强效抗菌活性、良好的药代动力学特性和相对较低的副作用，广泛应用于畜牧业中治疗牲畜泌尿、呼吸、胃肠道及皮肤细菌感染。然而，其大量使用引发了对动物粪便中残留enx的日益担忧，这类残留可能成为环境污染的重要来源。此外，与其他氟喹诺酮相比，enx具有独特的细胞毒性和环境行为，凸显了开发灵敏且具有选择性检测方法的必要性。

2、目前，enx检测的常规分析技术主要依赖高效液相色谱（hplc）、胶束液相色谱及hplc–串联质谱（hplc–ms/ms）。尽管这些方法准确度和灵敏度高，但存在仪器昂贵、样品前处理复杂耗时、需专业人员操作等固有局限。此外，动物粪便等复杂生物样本的基质干扰可能影响分析性能，限制其快速现场监测的应用。

3、荧光传感技术因高灵敏度、操作简便、成本低及实时原位分析潜力而成为有前景的替代方案。金属-有机框架（mofs）—由金属节点和有机配体构成的结晶多孔材料—作为发光传感平台备受关注。尤其是镧系mofs具有高色纯度、窄发射带、大斯托克斯位移和长荧光寿命等优异光物理性质，特别适用于先进光学传感器的设计。然而，原始mofs暴露于动物粪便等复杂生物基质时，常出现团聚、不稳定或孔道堵塞，阻碍传质、降低活性位点可及性，最终削弱传感性能。将mofs引入功能基质是应对此挑战的有效策略。琼脂糖水凝胶是天然多糖基材料，具有高孔隙三维网络、优异生物相容性和环境友好性，能物理包覆mof纳米颗粒，既防止聚集，又增强分散性、稳定性及抗基质干扰能力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双镧系mof水凝胶系统及其在检测恩诺沙星中的应用。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种双镧系mof水凝胶系统，由发光活性组分tbeu-mof和载体基质琼脂糖水凝胶组成；

4、所述tbeu-mof由tb3+、eu3+双镧系金属离子与有机配体苯-1,3,5-三甲酸自组装得到；所述tbeu-mof包埋于琼脂糖水凝胶中。

5、优选的，所述tbeu-mof在琼脂糖水凝胶中的浓度为0.05~1.0 mg/ml。

6、本发明还提供了一种权利要求1所述的双镧系mof水凝胶系统的制备方法，包括以下步骤：

7、1）将tb (no3)36h2o、eu (no3)36h2o溶于溶剂，加入苯-1,3,5-三甲酸配体溶液搅拌反应，离心、洗涤、干燥，得到tbeu-mof固体粉末；

8、2）将琼脂糖加水加热溶解，配制琼脂糖溶胶；向琼脂糖溶胶中加入tbeu-mof分散液与tris-hcl缓冲液，充分混匀，得到双镧系mof水凝胶系统。

9、优选的，步骤1）所述的tb (no3)36h2o和eu (no3)36h2o的摩尔比为2~4:1~3。

10、优选的，步骤1）所述搅拌反应为在20~25℃下搅拌40~80 min；所述离心为在8000~12000rpm下离心2~4 min；所述干燥为在55~65℃下干燥5~7 h。

11、优选的，步骤1）所述加热溶解的温度为75~85℃。

12、优选的，步骤2）所述琼脂糖溶胶的浓度为0.4~0.6wt%；所述tbeu-mof分散液为tbeu-mof固体粉末与水混合，浓度为0.2~0.4 mg/ml。

13、优选的，步骤2）所述tris-hcl缓冲液的ph为4~6。

14、本发明还提供了一种含有所述的双镧系mof水凝胶系统的试剂盒。

15、本发明还提供了一种所述的双镧系mof水凝胶系统或所述的试剂盒在畜禽粪便样品中恩诺沙星快速筛查中的应用。

16、有益效果：

17、本发明成功构建了tbeu-mofs@水凝胶荧光传感平台，用于快速检测畜禽粪便中的恩诺沙星（enx）。通过将双镧系发光mofs与多孔琼脂糖溶胶结合，该复合传感器荧光稳定性增强，抗基质干扰能力强，在复杂生物样本中表现可靠。enx改变tb/eu发射平衡，导致橙红到橙粉色的可见颜色变化。光谱重叠和荧光寿命变化支持天线辅助响应机制，但需进一步证据明确具体相互作用路径。在选定条件（ph5、25℃）下，响应时间5min，线性范围1–100μm，检测限0.155μm。集成智能手机rgb分析和cnn辅助图像识别，可实现enx污染的便携式现场筛查。为畜禽粪便中兽药抗生素残留监测提供了一种实用、智能的传感策略，兼具现场筛查和必要时色谱确认的潜力。

1.一种双镧系mof水凝胶系统，其特征在于，由发光活性组分tbeu-mof和载体基质琼脂糖水凝胶组成；

2.根据权利要求1所述的双镧系mof水凝胶系统，其特征在于，所述tbeu-mof在琼脂糖水凝胶中的浓度为0.05~1.0 mg/ml。

3.一种权利要求1所述的双镧系mof水凝胶系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的tb (no3)36h2o和eu(no3)36h2o的摩尔比为2~4:1~3；所述溶剂为无水ch3coona。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述搅拌反应为在20~25℃下搅拌40~80 min；所述离心为在8000~12000 rpm下离心2~4 min；所述干燥为在55~65℃下干燥5~7 h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述加热溶解的温度为75~85℃。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2）所述琼脂糖溶胶的浓度为0.4~0.6wt%；所述tbeu-mof分散液为tbeu-mof固体粉末与水混合，浓度为0.2~0.4 mg/ml。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2）所述tris-hcl缓冲液的ph为4~6。

9.一种含有权利要求1或2所述的双镧系mof水凝胶系统的试剂盒。

10.一种权利要求1或2所述的双镧系mof水凝胶系统或权利要求9所述的试剂盒在畜禽粪便样品中恩诺沙星快速筛查中的应用。