[发明专利]AuNPs@COFs-MWCNTs复合材料修饰电极的构建及其应用

说明书

本发明涉及复合材料领域，公开了AuNPs@COFs‑MWCNTs复合材料修饰电极的构建及其应用，包括以1,3,5‑三(4‑氨基苯基)苯和2,5‑二甲氧基对苯二甲醛为单体，运用溶剂渗透法合成多孔球形的COFs，运用水热法将具有电催化活性的AuNPs附着在COFs表面，合成AuNPs@COFs，以MWCNTs作为导电剂通过π–π堆叠形成AuNPs@COFs‑MWCNTs大共轭体系。将AuNPs@COFs‑MWCNTs作为电极修饰材料，运用滴涂法对玻碳电极进行修饰，得到AuNPs@COFs‑MWCNTs/GCE，用于阿霉素的灵敏检测。本方法将COFs与多种电活性材料的复合充分发挥了COFs高比表面积的优势并且材料的电催化活性和导电性得到明显提升，从而实现了阿霉素的准确高灵敏检测，使复合材料修饰电极的检出限为10nM。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体为AuNPs@COFs-MWCNTs复合材料修饰电极的构建及其应用。

背景技术

阿霉素是一种蒽环类抗生素，是临床肿瘤治疗中重要的化疗药物。阿霉素因其广谱抗肿瘤功效和优异的抗肿瘤活性，已广泛应用于各种癌症化疗，包括急性白血病、恶性淋巴瘤、乳腺癌等恶性肿瘤。然而，像许多化疗药物一样，阿霉素伴有剂量依赖性的细胞毒性作用，急性或累积剂量的阿霉素与不可逆的并发症如骨髓抑制或心肌病相关，所以需要检测抗癌患者体内的阿霉素水平。

目前，一些传统的阿霉素检测方法包括毛细管电泳法、高效液相色谱法、分光光度法等，然而，考虑到这些技术普遍存在设备昂贵、操作耗时和灵敏度低的问题，一些新颖的具有灵敏度高、特异性好、操作简便的技术也得以开发，如荧光法和电化学方法。其中，电化学检测技术由于仪器简便、便于微型化以及在即时诊断中的应用潜力而受到广泛关注。更重要的是，阿霉素的醌和氢醌基团具有电化学活性，通过电化学方法可以帮助分析阿霉素的反应机理，为临床研究提供有价值的药理和药代动力学信息。其中电化学传感器的性能与电极界面的修饰密切相关，将纳米材料作为电极修饰材料，可显著提高分析方法的准确性、灵敏度和响应速度。目前，已经有一些电活性纳米材料作为电极修饰材料用于阿霉素的电化学检测，包括银纳米粒子/碳点/还原氧化石墨烯纳米复合材料、形貌可控的金纳米粒子修饰的1T-MoS₂纳米片、谷胱甘肽和半胱氨酸功能化的MoS₂核壳纳米颗粒以及银纳米颗粒负载壳聚糖材料等。在这些电极材料中，复合电活性纳米材料由于其催化活性和导电性的提升而成为越来越受欢迎的用于灵敏检测阿霉素的电极修饰材料。但它们大多是二维致密结构的纳米复合材料，会影响电极材料的电活性位点分布以及与阿霉素之间的接触面积，导致电催化活性降低，分析性能受限。因此，迫切需要开发高比表面积和电活性位点的新型电极修饰材料用于阿霉素的灵敏测定。

发明内容

本发明意在提供AuNPs@COFs-MWCNTs复合材料修饰电极的构建及其应用，以解决现有的用于灵敏检测阿霉素的电极修饰材料大多是二维致密结构的纳米复合材料，会影响电极材料的电活性位点分布以及与阿霉素之间的接触面积，导致电催化活性降低，分析性能受限的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：AuNPs@COFs-MWCNTs复合材料修饰电极的构建，包括以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二甲氧基对苯二甲醛为单体，运用溶剂渗透法合成多孔球形的COFs，运用水热法将具有电催化活性的AuNPs附着在COFs表面，合成AuNPs@COFs，以MWCNTs作为导电剂通过π–π堆叠形成AuNPs@COFs-MWCNTs大共轭体系，将AuNPs@COFs-MWCNTs作为电极修饰材料，运用滴涂法对玻碳电极进行修饰，得到AuNPs@COFs-MWCNTs/GCE。

进一步，溶剂渗透法制备COFs的步骤为：

(1)称取1,3,5-三(4-氨基苯基)苯和2,5-二甲氧基对苯二甲醛置于1,4-二氧六环-丁醇-甲醇(v/v/v，4:4:1)的混合溶解剂体系中，对混合溶解剂体系超声分散得到均相溶液；

(2)在搅拌下向均相溶液加入醋酸；