[发明专利]一种用于铜离子荧光检测的超分子自组装体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种用于铜离子荧光检测的超分子自组装体及其制备方法与应用，制备方法，包括如下步骤：1)将4’‑对‑苯甲酸‑2,2’:6’2”‑三联吡啶共价修饰的Anderson型多金属氧酸盐有机无机杂化材料(POM‑PPCT)溶于有机溶剂中，得到前体溶液；2)将可溶性铕盐加入到步骤1)中制备的前体溶液中，混合均匀后静置设定时间，得到超分子自组装体的分散体系。该制备方法简单，且所形成的母液稳定，具有很强的荧光，而Cu²⁺可以引起该金属超分子体系发生明显的荧光猝灭，可以通过可视化观察以及荧光光度计的检测对其进行Cu²⁺的检测。

技术领域

本发明属于纳米应用技术领域，具体涉及一种用于铜离子荧光检测的超分子自组装体 及其制备方法与应用。

背景技术

铜元素是人体一种必需的微量元素，是机体内蛋白质和酶的重要组成部分，人体内许 多重要的酶都需要微量铜的参与和活化。例如，铜可以催化血红蛋白的合成。人体缺乏铜 会引起贫血，毛发异常，骨和动脉异常，以至脑障碍等。研究表明，缺铜会导致血浆胆固 醇升高，增加动脉粥样硬化的危险，因而是引发冠状动脉心脏病的重要因素。严重缺铜和 长期边缘性缺铜，还会引发小儿发育不良和一些地方病。然而，过量的铜摄入也会带来不 良后果，这是因为铜可以起到催化作用从而会加快活泼氧化物的生成而导致体内正常代谢 紊乱，会引起肝硬化、腹泻、呕吐、运动障碍和知觉神经障碍。与铜代谢相关的疾病包括 Menkes综合症、Wilson症、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化(ALS)等。因此，体内铜稳 态平衡对于人们的健康十分的重要。

现有测定铜离子的方法主要是原子吸收光谱法和分光光度法，但前者需要相对复杂的 仪器及熟练的技术人员才能得到可靠的分析结果，检测费用高昂；而后者也需要繁琐的操 作(如化学转化、掩蔽、分离、萃取等消除干扰的预处理过程)，这显然不符合现代环境监测 所要求的快速现场评价的要求。基于此，现代分析化学已发展出一类新颖的检测试剂，即 所谓的化学传感器(chemosensor)。化学传感器指的是具有分子及以下尺寸的、在与被分析 物相互作用时能够给出实时信号的一种化合物分子。化学传感器具有携带方便、费用低、 对于待测物种选择性高、不需要样品预处理、不受外界电磁场的影响、可现场显示或可远 距离传输信号等优点，因此受到人们的青睐。近几年来，设计和使用化学传感器来检测重 金属离子逐渐成为一个新兴的研究热点。而其中的一种，即荧光化学传感器(fluorescent chemosensor)能把这种响应转化为直观的荧光信号变化，所以成为大部分人所重点研究的 方向。然而目前大部分荧光分子探针存在结构复杂、合成步骤繁琐、产率较低、抗干扰能 力低以及水溶性差等缺点，无法实现纯水相或细胞内铜离子检测。

与化学传感器相比，超分子自组装体具有高度有序的纳米界面，界面的限域和预组织 特性可确保组装在界面上的受体分子协同络合待分析物，从而大幅提高传感器的综合性能。 而荧光检测具有便捷、灵敏度高、可进行裸眼观测、响应时间快、可实时实地检测等优点， 在分析化学、临床检验、细胞生物学、环境学等方面得到了广泛的应用。现有的组装体进 行铜离子检测的研究还较少，且制备过程较为复杂，制备原料价格较贵。以有机无机杂化 材料组装体通过荧光猝灭的方法检测Cu²⁺的方法还比较少，而且难以对水相中的铜离子进 行准确检测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种用于铜离子荧光检测 的超分子自组装体及其制备方法与应用，使水相中铜离子的检测具有高灵敏度、高选择性 的特点。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于铜离子荧光检测的超分子自组装体的制备方法，包括如下步骤：

1)将4’-对-苯甲酸-2,2’:6’2”-三联吡啶共价修饰的Anderson型多金属氧酸盐有机无机 杂化材料(POM-PPCT)溶于有机溶剂中，得到前体溶液；