[发明专利]一种超分子化合物纳米载体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种超分子化合物纳米载体及其制备方法和应用，涉及高分子化学与生物检测工程技术领域。本发明的超分子化合物纳米载体以阴离子诱导作用驱动自组装产生的二维纳米片超分子结构体系，超分子化合物纳米载体呈现由高度定向的一维纳米棒构建而成的单层纳米片超分子结构，疏水苝基部分作为构建高度定向的一维纳米棒的骨架部分，可调控单层纳米片的电荷密度；水溶性多价亲水部分表面可通过静电相互作用负载对重金属离子特异性检测的DNAzyme脱氧核酶，构建水溶性多价超分子化合物纳米传感器，基于重金属离子的特异性切割所引起荧光变化机理，实现其在食品和生物组织中重金属离子的荧光检测，极大地增强了重金属离子检测效果。

技术领域

本发明涉及高分子化学与生物检测工程技术领域，更具体地，涉及一种超分子化合物纳米载体及其制备方法和应用。

背景技术

由于重金属离子(如：Pb²⁺、Hg²⁺)对环境和人类健康存在严重危害，重金属离子检测近来越来越被人们所重视。在传统检测手段中，荧光探针技术由于简便和超灵敏特点，成为检测水相中重金属离子的研究热点。根据荧光探针的类型，大致可以分为：功能性核酸类(如：DNAzyme)、多肽类、蛋白类、纳米粒子类和量子点类，尤其是DNAzyme(脱氧核酶)由于其对重金属离子的特异性检测和超灵敏特点，从而在重金属离子的荧光传感器方面引起了广泛关注。利用非共价作用力驱动分子自组装形成具有取向性的二维纳米片在非线性光学和化学传感器等领域有着广泛的应用前景，其良好的取向性是利用自组装技术构造实用器件时的一个关键性质。迄今为止，已经有多种非共价作用力来构建二维自组装体系，其中包括氢键、配位作用、π-π堆积作用、电荷转移作用和主客体相互作用等。阴离子，例如常见的氯离子、碳酸根、硝酸根等，在物理、化学等学科的研究中无处不在，同时其在生物学以及医学研究中也占据重要地位，因此，通过与阴离子相关的新形式非共价作用力来构建定向自组装的超分子结构的研究具有重大的意义与价值。然而，对于水溶液中的二维定向自组装，以阴离子诱导作用作为结构导向因素的研究目前还很少。

CN102507877A公开了一种基于脱氧核酶水凝胶的铜离子检测传感器，具体公开了基于脱氧核酶水凝胶的铜离子检测传感器，包括脱氧核酶水凝胶，所述脱氧核酶水凝胶是由甲基丙烯基团修饰的底物链和甲基丙烯基团修饰的脱氧核酶通过碱基互补配对交联形成的三维网状的水凝胶，并且在水凝胶上包裹有金纳米颗粒。上述公开的脱氧核酶水凝胶的铜离子检测传感器主要是通过底物链和脱氧核酶和丙烯酰胺单体的聚合交联形成三维网状水凝胶结构，在铜离子检测过程中杂交被切割破坏，三维网状水凝胶结构变为溶液态，通过状态的改变实现铜离子的可视化检测。上述技术并不涉及脱氧核酶载体的研究，也并未解决脱氧核酶载体的取向性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有多价超分子化合物纳米载体在取向性上的缺陷和不足，提供一种超分子化合物纳米载体，由高度定向的一维纳米棒构建而成的单层纳米片超分子结构，具有良好的取向性。

本发明的目的是提供一种超分子化合物纳米载体的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种水溶性多价超分子化合物纳米传感器。

本发明的另一目的在于提供一种水溶性多价超分子化合物纳米传感器在食品和生物组织中重金属离子检测中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种超分子化合物纳米载体，所述超分子化合物纳米载体的结构式如式Ⅰ所示：

其中，n＝1～20的整数。

本发明的超分子化合物纳米载体的骨架结构为疏水苝基，由于苝环的偶极相互作用和多重氢键作用，使得超分子化合物纳米载体具有良好的取向性。

优选地，n＝1、3、5或7。

进一步优选地，n＝3。