[发明专利]基于双金属MOF纳米类氧化酶的磷酸根比色检测法

说明书

本发明属于分析化学技术领域，涉及磷酸根的检测方法，尤其涉及一种基于双金属MOF纳米类氧化酶的磷酸根比色检测法。首先绘制紫外吸收光谱标准工作曲线，然后通过工作曲线来确定待测物的磷酸根含量。本发明还公开了双金属金属（Ce/Zr）有机框架结构（MOFs）纳米类氧化酶即Treated‑UiO‑66‑(Ce/Zr)的制备方法。本发明检测过程条件温和，不需要其他试剂，实现了磷酸根的方便、快速检测，检测成本低廉，操作简单；通过双模式校准TMB/ABTS+Treated‑UiO‑66‑(Ce/Zr)体系检测磷酸根，检测限低至14 nM，可检测范围宽至0.667～667μM；利用TMB/ABTS+Treated‑UiO‑66‑(Ce/Zr)体系检测磷酸根，对实际样品的测量结果准确，对磷酸根的响应灵敏，可实现对环境饮用水中磷酸根的检测。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，涉及磷酸根的检测方法，尤其涉及一种基于双金属MOF纳米类氧化酶的磷酸根比色检测法。

背景技术

磷酸盐是人体所需的营养物质之一，人体内的磷酸盐正常含量一般为2.5-4.5mg/dL，摄入过多的磷酸盐会危害血管安全，诱发多种疾病，影响身体健康。环境中的磷酸盐广泛存在于生活饮用水中，主要来源于食品工业、洗涤剂制造业和农药生产等领域的污废水排放。另外，环境中过多的磷酸根还会导致水体富营养化，不利于水生生物的生长。因此，准确、快速地检测环境水体中磷酸根的含量成为监控水体质量和疾病预防的重要手段。

目前磷酸根的检测方法主要有色谱法、荧光法、电化学法、生物传感法及SERS等。中国专利CN107179301A《锆-卟啉金属有机骨架材料作为荧光探针在检测磷酸氢根离子中的应用》公开了一种利用磷酸氢根离子对锆-卟啉MOFs荧光增强效果来定量检测磷酸氢根的方法，该方法利用锆-卟啉MOFs中的Zr-O结点与磷酸氢根之间的特异性结合，以及在水相中较好的分散性，从而实现了对水溶液中磷酸氢根离子的检测。中国专利CN110132911A《基于复合物比率荧光探针的水样中总磷检测方法》公开了一种基于稀土离子聚合物与碳量子点构建的N,S-CQDs/EuCPs复合物比率荧光探针体系，除Fe³⁺略有轻微影响外，该荧光体系可实现对磷酸根的选择性检测。中国专利CN106093168A《基于MEMS技术的磷酸根电化学传感器及其在动态检测磷酸根中的应用》公开了一种电化学动态检测磷酸根的方法，该方法能够克服现有磷酸根离子选择电极传感器抗干扰能力不足的缺点，最大限度地减少其他离子对目标离子的干扰，准确度高，可用于现场对土壤等磷酸根离子的快速检测。中国专利CN1598539A《一种检测尿液中磷酸根的方法》公开了一种使用镱离子、邻苯二酚紫为显色剂的定量法直接检测未稀释的人体尿液中磷酸根含量，该测定方法简单方便，灵敏度高且不受尿液中其他成分的干扰，可用于临床检测。

然而在上述技术方案中，有些检测方法对环境要求苛刻，成本相对较高，操作相对复杂，试剂保存条件要求高。因此，开发一种操作简便、成本低廉、适用性强的磷酸根检测方法具有重要的意义。比色法具有操作简单、反应速度快、成本低等优点，而且检测结果无需借助复杂的仪器，比色信号便可通过裸眼观察或利用智能手机记录，使得比色法非常适合现场快速分析。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于公开一种基于双金属MOF纳米类氧化酶的磷酸根比色检测法。

该方法以Treated-UiO-66-(Ce/Zr)为类氧化酶模拟物，在酸性条件下，催化氧气与显色剂(TMB或ABTS)之间的反应，产生显色物质(TMBox或ABTSox)。由于磷酸根的加入会显著地改变Treated-UiO-66-(Ce/Zr)的表面电荷状态，从而影响不同显色物质的颜色变化。本发明中，Pi可以促进TMB的显色而抑制ABTS的显色，因此本发明利用A’＝A_TMB/A_ABTS对检测结果进行运算处理，从而得到更稳定可靠的检测数据，据此可测定环境中水体的磷酸根。

技术方案