[发明专利]一种基于铜卟啉基共价有机框架材料电化学传感器的构建及其应用

说明书

本发明提供了一种基于铜卟啉基共价有机框架材料电化学传感器的制备，是先用滴涂份将裸电极先用羧基化碳纳米管修饰，再将铜卟啉基共价有机框架材料通过循环伏安法修饰，然后利用恒电位沉积法将金属钴纳米粒子CoNPs沉积到修饰电极的表面，制得的修饰电极即为基于铜卟啉基共价有机框架材料的电化学传感器MWCNTs‑COOH/CuP‑SQ COFs/CoNPs/GCE。以该电化学传感器为工作电极，以铂电极为对电极，以饱和甘汞电极为参比电极，通过差分脉冲伏安法实现对鸟嘌呤和腺嘌呤两种物质的同时检测。本发明构建的电化学传感器具有灵敏度高、检测限低、线性范围宽、稳定性好和抗干扰能力强等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于铜卟啉基共价有机框架材料电化学传感器的构建方法，具体涉及该电化学传感器对于鸟嘌呤和腺嘌呤的同时检测，属于电化学传感器和分析检测领域。

背景技术

鸟嘌呤（2-氨基-6-酮基嘌呤）和腺嘌呤（6-氨基嘌呤）是脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）中的两种重要的嘌呤碱基。嘌呤碱是重要的生物分子，在遗传信息存储、细胞增殖、蛋白质生物合成、调节心血管系统过程中发挥重要的作用。生物体中嘌呤碱基含量的异常变化可能会影响免疫系统并引起各种疾病，包括癌症、癫痫性红斑狼疮和贫血。因此，准确检测生物样本中的鸟嘌呤和腺嘌呤对于评估几种疾病的病情进展及治疗状态和早期疾病的预警具有重要的意义。目前，已经构建了各种分析方法用于检测鸟嘌呤和腺嘌呤的含量，如质谱法、高效液相色谱法、流动注射化学发光法、毛细管电泳法和光谱学方等。尽管这些检测方法具有较高的灵敏度和较好的选择性，但耗时较长、价格昂贵、样品前处理繁琐。因此开发更新颖、更高效的电化学传感器对于可靠、简便、灵敏地同时检测鸟嘌呤和腺嘌呤具有十分重要的意义。

共价有机框架材料（COFs）是一类新型的多孔有机框架材料。由于其具有较好的结晶性、较轻的质量、优异的热稳定性、规整的孔道结构、大的比表面积和结构可设计等特性受到了广大研究者的关注。这些优异的特性使得它在气体吸附与存储、非均相催化、荧光传感等方面有较大的应用潜能。2005年Yaghi团队首次成功合成了COF-1，它是由1,4-对二苯硼酸自缩合得到的。迄今为止，越来越多的反应单体被研究者们用来合成COFs，根据其种类大致可以分为三嗪系列、芘系列、酞菁系列和卟啉系列等。卟啉由于其具有二维的共轭π体系和独特的光电化学特性使其在电子器件和催化领域有广泛的应用，将卟啉引入COFs骨架使其可以具备优异的电催化活性，成为可以应用于电化学传感器的潜在材料。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种基于铜卟啉基共价有机框架材料的电化学传感器的构建方法；

本发明的另一个目的是提供上述构建的电化学传感器在检测鸟嘌呤和腺嘌呤的应用。

一、基于铜卟啉基共价有机框架材料电化学传感器的构建

本发明基于铜卟啉基共价有机框架材料电化学传感器的构建方法，具体步骤如下：

（1）铜卟啉基共价有机框架材料的合成：将金属铜四对氨基苯基卟啉与方酸（金属铜四对氨基苯基卟啉与方酸的物质的量之比为1:2~1:2.1）混合后加入正丁醇和邻二氯苯的混合溶剂中（正丁醇和邻二氯苯的体积比为1:1~1:1.5），超声分散均匀后在无氧的氮气保护氛围中，在90℃~110℃下反应156~168小时；反应结束后离心洗涤，真空干燥，得到紫红色粉末，即为铜卟啉基共价有机框架材料，标记为CuP-SQ COFs。

（2）修饰电极MWCNTs-COOH/GCE的制备：将羧基化碳纳米管（MWCNTs-COOH）超声分散在DMF中（MWCNTs-COOH的浓度为0.8 mg/mL ~1.2 mg/mL），并将其滴涂在抛光处理干净的玻碳电极表面，干燥，即得修饰电极MWCNTs-COOH/ GCE；