一种锌卟啉共价有机框架及其应用

1.本发明属于纳米材料制备和分子识别领域，尤其涉及一种锌卟啉共价有机框架及其应用。


背景技术：

2.幽门螺杆菌(helicobacter pylori，简称hp)是唯一能定殖在胃黏膜上皮细胞分泌液中的革兰氏阴性杆菌。该特殊寄生催生出十二指肠溃疡、胃炎等多种消化道疾病，更使胃癌发生风险增加2.7～12.0倍。目前，hp临床检测技术可分为侵入性和非侵入性两大类：前者通过内窥镜组织采样、分离培养菌株，继而采取免疫组化、药敏、快速脲酶法(rapid urease tests，简称rut)或聚合酶链反应(pcr)等手段分析鉴定；后者则以尿素呼气试验(urea breathtests，简称ubt)、粪便抗原检测(stool antigen tests，简称sat)和血清学测试为主。但是这些方法需要昂贵的仪器和复杂的操作，限制了幽门螺旋杆菌的便携式检测和应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种锌卟啉共价有机框架及其应用。本发明能够简单、可靠、高灵敏的检测痕量幽门螺旋杆菌。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种锌卟啉共价有机框架，其制备方法包括：分别将四(4-苯基氨基)卟啉锌、四丁基六氟磷酸铵、吡啶溶于二氯甲烷中，在玻碳电极表面电聚合反应一段时间后，在玻碳电极表面得锌卟啉共价有机框架。
5.进一步地，所述四(4-苯基氨基)卟啉锌的浓度为0.1～1mm。
6.进一步地，所述吡啶和二氯甲烷的体积比为1:100～1:10。
7.进一步地，所述四丁基六氟磷酸铵的浓度为0.1m。
8.进一步地，电聚合反应电流为0.00001～0.0002a。
9.进一步地，电聚合反应时间为1～6min。
10.一种上述锌卟啉共价有机框架的应用，通过电致化学发光检测幽门螺旋杆菌，包括：
11.以锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极为工作电极，在锌卟啉共价有机框架上修饰幽门螺旋杆菌抗体，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为对电极，pbs为电解液，将不同浓度幽门螺旋杆菌靶向到锌卟啉共价有机框架上，通过电致化学发光仪测得pbs电解液中的电致化学发光强度，计算得到电致化学发光强度与幽门螺旋杆菌浓度的关系曲线；
12.在相同条件下测得待测样品的电致化学发光强度，通过电致化学发光强度与幽门螺旋杆菌的关系曲线获得对应的幽门螺旋杆菌浓度。
13.进一步地，所述锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极的制备方法，包括：将四(4-苯基氨基)卟啉锌、四丁基六氟磷酸铵、吡啶溶于二氯甲烷中，电聚合反应一段时间后，在电极表面原位形成共价有机框架，配10mm的四辛基溴化铵的乙醇溶液，滴涂5～15μl toab乙
醇溶液于电极表面。
14.进一步地，电解液pbs的ph为6～8。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.(1)本发明所提供的锌卟啉共价有机框架的制备方法，简单可行，所制备的锌卟啉共价有机框架具备更好的电致化学发光性能和电子传输能力；
17.(2)本发明所提供的锌卟啉共价有机框架的应用方法，以锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极为工作电极，能够实现痕量幽门螺旋杆菌的检测，检测限低至6.97cfu/ml，灵敏度高，结果可靠，且操作方法简单。
附图说明
18.图1为tapp、zntapp、pzntapp的红外光谱图；
19.图2为pzntapp扫描电镜图；
20.图3为pzntapp的倒置荧光显微镜图；
21.图4为pzntapp的循环伏安图；
22.图5为锌卟啉共价有机框架的ecl强度图；
23.图6为ecl强度与幽门螺旋杆菌浓度的对数曲线图。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步详述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
25.本发明一种锌卟啉共价有机框架的制备方法为，分别将四(4-苯基氨基)卟啉锌、四丁基六氟磷酸铵、吡啶溶于二氯甲烷中，在玻碳电极表面电聚合反应一段时间后，在玻碳电极表面得到锌卟啉共价有机框架。其中，所述四(4-苯基氨基)卟啉锌的浓度为0.1～1mm。所述吡啶和二氯甲烷的体积比为1:100～1:10。所述四丁基六氟磷酸铵的浓度为0.1m。所述电聚合反应的电流为0.00001～0.0002a。所述电聚合反应的时间为1～6min。
26.本发明一种上述锌卟啉共价有机框架应用于电致化学发光检测幽门螺旋杆菌，具体为：
27.制备锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极：将四(4-苯基氨基)卟啉锌、四丁基六氟磷酸铵、吡啶溶于二氯甲烷中，电聚合反应一段时间后，在电极表面原位形成共价有机框架，配10mm的四辛基溴化铵的乙醇溶液，滴涂5～15μl toab乙醇溶液于电极表面。
28.以锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极为工作电极，在锌卟啉共价有机框架上修饰幽门螺旋杆菌抗体，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为对电极，pbs为电解液，将不同浓度幽门螺旋杆菌靶向到锌卟啉共价有机框架上，通过电致化学发光仪测得pbs电解液中得电致化学发光强度，计算得到电致化学发光强度与幽门螺旋杆菌浓度得关系曲线；电解液pbs的ph为6～8。
29.在相同条件下测得待测样品的电致化学发光强度，通过电致化学发光强度与幽门螺旋杆菌的关系曲线获得对应的幽门螺旋杆菌浓度。
30.实施例1：pzntapp的合成及电致化学发光
31.将0.1～1mm四(4-苯基氨基)卟啉锌(zntapp，分子量737.8)、387.5mg四丁基六氟
磷酸铵、溶于吡啶与二氯甲烷的混合溶液中(吡啶:二氯甲烷＝1:100～1:10)，混合均匀，在电流0.00001～0.0002a下电聚合反应1～6min后，在电极表面原位形成共价有机框架，配10mm的四辛基溴化铵的乙醇溶液，滴涂15μltoab乙醇溶液于电极表面，晾干，制得锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极。从图1的红外谱图中可以看出，tapp和金属zn配位形成zntapp后，1350cm-1
以及968cm-1
处的特征峰消失，并且在1000cm-1
附近出现了极强的卟啉锌形成后的特征吸收峰，说明形成了稳定的卟啉锌配合物；在末端氨基苯基基团中n-h的不同振动模式3400cm-1
的峰属于二氢吩嗪和二苯胺键中的仲胺基团，证明锌卟啉共价有机框架成功合成。图2和图3为锌卟啉共价有机框架的扫描电镜和显微镜图像，呈现均匀的支晶状结构。以锌卟啉共价有机框架为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为对电极，ph为6.5的pbs为电解液，通过电致化学发光仪对锌卟啉共价有机框架进行电致化学发光(ecl)的强度测试。图4为锌卟啉共价有机框架的光强电位时间图，表面该材料均匀稳定的电致化学发光。图5为锌卟啉共价有机框架的循环伏安图，电压范围为-1.8～0v。
32.实施例2：pzntapp的电致化学发光及幽门螺旋杆菌的检测
33.将0.1～1mm四(4-苯基氨基)卟啉锌(zntapp，分子量737.8)、387.5mg四丁基六氟磷酸铵、溶于吡啶与二氯甲烷的混合溶液中(吡啶:二氯甲烷＝1:100～1:10)，混合均匀，在电流0.00001～0.0002a下电聚合反应1～6min后，在电极表面原位形成共价有机框架，配10mm的四辛基溴化铵的乙醇溶液，滴涂15μltoab乙醇溶液于电极表面，晾干，制得锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极。通过电致化学发光仪对锌卟啉共价有机框架进行电致化学发光(ecl)的强度测试。以锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极为工作电极，在锌卟啉共价有机框架上修饰幽门螺旋杆菌抗体，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为对电极，ph为6.5的pbs为电解液，将不同浓度幽门螺旋杆菌靶向到锌卟啉共价有机框架上，通过电致化学发光仪测得pbs电解液中的电致化学发光强度，计算得到电致化学发光强度与幽门螺旋杆菌浓度得关系曲线。结果如图6所示，拟合曲线为y＝6423.84-521.01*ln(x 53.68)，r2＝0.998。
34.以修饰过幽门螺旋杆菌的锌卟啉共价有机框架修饰的玻碳电极为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为对电极，pbs为电解液，用电化学工作站进行循环伏安法测试，循环伏安法测试的电压范围为-1.8～0v。以探究材料的电化学活性。