[发明专利]一种石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的制备方法以及基于该复合材料用于检测手性药物对映体的应用，属于纳米材料、金属有机框架物、分析化学和手性传感检测技术领域。其主要步骤是将g‑C₃N₄@Co(II)水溶液与H₂BDC碱性水溶液室温共混后，加入配体L的DMA溶液，制得凝胶，将凝胶陈化、分离、洗涤、干燥制得。采用该杂化材料构建的石墨相氮化碳@MOF纳米晶体传感器，用于手性药物对映体含量的灵敏检测。

技术领域

本发明涉及一种石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的制备方法以及基于该复合材料电化学传感检测青霉胺对映体的应用，属于纳米材料、催化技术、金属有机框架物材料技术领域。

背景技术

手性药物对映体在人体内的药理活性、分布、代谢过程以及毒性等存在着显著差异，其显著差异行为主要表现在：①两个对映体中的一种对映体有药理活性，而另一种药理活性不显著。例如，S-酮咯酸药物的抗炎作用和镇痛作用分别是R-酮咯酸的60倍230倍；S-萘普生的抗炎作用为R-萘普生的35倍。②手性药物的两种构相的药理作用完全不一样。例如，R-四咪唑是抗抑郁药物，S-是四咪唑是驱蠕虫药物，右旋丙氧吩是一种镇痛剂，而左旋丙氧吩是一种止咳剂。③对映体的一种构相有药理活性，而另一种却产生严重的副作用。例如，作为非巴比妥类中枢抑制药的氯胺酮，其S-构型有麻醉和镇痛作用，而R-构型具有兴奋中枢导致精神症状；沙利度胺的两个对映体虽然有相同的镇静作用，但S-构相会导致畸阻作用。近几年来，为了解决外消旋体药物所带来的一些问题，许多发达国家不断颁布有关手性药物开发的导向性指南或政策。在美国，手性药物的食品与医药管理局(FICA)要求申请者必须说明新药物中含有的手性成分、以及对映体各自的药理作用、临床效果和毒性，并尝试分离其中的立体异构体。加拿大、欧共体等也制定了相关的政策。因此，手性药物的识别，对研究手性药物的合理准确地使用以及控制手性药物质量等问题具有重要的意义。

由金属离子或金属离子簇与多齿有机配体，通过配位键驱动力自组装的金属-有机框架物(MOFs)，在过去十几年中，金属有机框架物材料已被广泛应用于工业催化、储气、分子识别与分离在气体吸附与储存、催化、质子导电、传感及识别等多技术领域。这一方面受益于构筑金属-有机框架物金属物种和有机前驱体的多样化，另外与其拓扑结构丰富、比表面积高、结构可设计性强、孔道易调控、易功能化等特性直接相关。然而，迄今为止，现有的金属-有机框架材料，其孔径通常小于2 nm，由于尺寸排阻和扩散动力学的影响，该多孔尺寸的应用受到了一定限制。为实现更大孔径，目前金属-有机框架材料材料的制备一般致力于增加有机配体分子链的长度，但这种配体的合成通常耗时、价格昂贵，而且收益很低，另外，因金属-有机框架材料互穿结构难以调控，去除客体分子后，金属-有机框架材料结构有可能塌陷，这又极大的增加了制备难度。几年来，一些微/介孔金属有机气凝胶已被合成，包括Fe(III)-BTC (BTC =均苯三甲酸)和Al(III)-羧酸盐。然而，制备这些材料，需要用CO₂超临界干燥，同样需要昂贵的仪器，因此，相应增加了制备成本，这也阻碍了该类材料大规模的生产及应用。目前，通过表面活性剂模板法也能够制备出一些介孔金属-有机框架材料，但需要制备完毕后多步骤去除模板。因此，探索其它制备多孔金属-有机框架材料的方法，并将制得的多孔金属-有机框架物材料，用于检测识别手性药物有挑战性且十分必要。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的制备方法，该方法所用制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供一种石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的用途，即将该石墨相氮化碳@MOF纳米晶体用于高效检测手性药物青霉胺对映体的含量，该检测仪器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。

1. 一种石墨相氮化碳@MOF纳米晶体的制备方法，步骤如下：