一種基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，包括下列步驟：步驟1：制備鋯金屬有機(jī)骨架材料UiO?66?NH2；步驟2：將上述鋯金屬有機(jī)骨架材料UiO?66?NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉末超聲振蕩分散在蒸餾水中，得到UiO?66?NH2材料溶液，避光貯存在4℃下備用；步驟3：取脲酶溶于羥乙基哌嗪乙硫磺酸緩沖溶液中，制得脲酶溶液，避光貯存在4℃下備用；步驟4：分別取UiO?66?NH2材料溶液和脲酶溶液，將兩溶液充分混合后，于37℃下保持10分鐘，檢測(cè)熒光信號(hào)；步驟5：加入不同濃度的尿素，于37℃下孵育30分鐘，檢測(cè)不同濃度尿素存在下的熒光信號(hào)；步驟6：根據(jù)熒光信號(hào)和工作曲線對(duì)樣品中尿素進(jìn)行定性、定量分析。本發(fā)明是一種快速、準(zhǔn)確可靠、靈敏、特異性高的尿素檢測(cè)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及食品安全、水質(zhì)監(jiān)控等分析檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及利用金屬有機(jī)骨架材 料熒光特性檢測(cè)尿素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尿素是氨基酸代謝的最終產(chǎn)物，當(dāng)尿素的含量超過(guò)自身的吸收能力之后，將會(huì)對(duì) 機(jī)體的肝、腎、肺泡等造成危害。近年來(lái)在牛奶、豆芽等食品加工生產(chǎn)中為增產(chǎn)增收而非法 添加尿素的問(wèn)題層出不窮，在牛、羊等家畜飼料中非法添加尿素造成牲畜死亡的事件也時(shí) 有發(fā)生，同時(shí)環(huán)境中也存在尿素超標(biāo)的問(wèn)題，海濱浴場(chǎng)和游泳池中尿素濃度偏高也會(huì)影響 人們健康。因此，尿素的檢測(cè)在臨床診斷、食品科學(xué)和水質(zhì)監(jiān)控等方面具有重要的意義。
[0003] 目前尿素常用檢測(cè)技術(shù)主要有直接比色法、間接比色法、色譜法、中紅外光譜法 等。（1)直接比色法即用某種特殊試劑與尿素直接反應(yīng)(41^15^;^3〇1；[111；^3 4(^3,2007， 591(2) :239)，產(chǎn)生顯色物質(zhì)，在特定波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度，再換算為尿素濃度。該法成本 低，易操作，但靈敏度不高，適合常量尿素的檢測(cè)，在檢測(cè)尿素濃度較低的樣品時(shí)有一定局 限性，所用試劑有些具有毒性和腐蝕性，易污染環(huán)境。（2)間接比色法是基于脲酶水解尿素 (Trends in Analytical Chemistry，2002,21(5):389)，產(chǎn)生二氧化碳和銨離子，通過(guò)銨離 子與多種化學(xué)試劑反應(yīng)產(chǎn)生顏色等參數(shù)變化，利用分光光度法間接測(cè)定尿素的含量的方 法。與直接比色法相比，間接比色法特異性高、快速、結(jié)果準(zhǔn)確精密，但所用試劑價(jià)格昂貴， 脲酶的活性受樣品中共存物質(zhì)的干擾較大。采用比色法測(cè)定，樣品溶液的顏色和渾濁易造 成假陽(yáng)性。（3)高效液相色譜法與熒光法或質(zhì)譜法聯(lián)用檢測(cè)尿素(色譜，2015,33(1):80;分 析測(cè)試學(xué)報(bào)，2012,31(5):593)，具有高速、高效、高靈敏等特點(diǎn)，但有些需要對(duì)尿素進(jìn)行復(fù) 雜的衍生化處理，且色譜設(shè)備昂貴，操作復(fù)雜，對(duì)分析人員要求較高，不適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。（4) 中紅外光譜法檢測(cè)尿素(Food Chemistry，2013，138(l): 19)，無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，試樣 用量少，但準(zhǔn)確度方面有較大缺陷，只能定性或半定量檢測(cè)。也有酶電極法(Journal of Biochemical and Biophysical Methods,2008,70(6): 1145)，基于尿素和脈酶反應(yīng)使溶液 電導(dǎo)率發(fā)生改變，對(duì)尿素進(jìn)行定量分析。這種方法需要將脲酶固定在傳感材料上，酶電極 的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性較難控制。另有專(zhuān)利技術(shù)（中國(guó)專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)?201510091353.1)利用石墨 烯量子點(diǎn)檢測(cè)尿素，由于邊緣狀態(tài)和量子局限，石墨烯量子點(diǎn)的形狀和大小將決定它們的 電學(xué)、光學(xué)、磁性和化學(xué)特性，獲取特定邊緣形狀和均勻尺寸的石墨烯量子點(diǎn)是個(gè)難題。
[0004] 金屬有機(jī)骨架材料是由金屬離子或金屬簇和有機(jī)配體通過(guò)自組裝而形成的一類(lèi) 新型納微結(jié)構(gòu)功能材料，具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性與可調(diào)控性、低晶體密度以及高比表面積等特 征，其中，鑭系金屬、鎘、鋅、鉿、釔、鋯等金屬有機(jī)骨架材料具有優(yōu)越的熒光性質(zhì)，多應(yīng)用在 氣體儲(chǔ)存、手性分離和催化、分子磁體、光電材料等領(lǐng)域，金屬有機(jī)骨架材料在分子傳感以 及臨床診斷、環(huán)境污染、食品安全分析中的應(yīng)用有待進(jìn)一步深入研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:克服現(xiàn)有尿素檢測(cè)技術(shù)共存物質(zhì)干擾大、靈敏度 低、操作煩瑣耗時(shí)、假陽(yáng)性率高等不足，將金屬有機(jī)骨架材料應(yīng)用于食品安全及水質(zhì)監(jiān)控等 分析領(lǐng)域，利用金屬有機(jī)骨架材料的熒光隨酸度改變的特性，結(jié)合蛋白質(zhì)脲酶的特異性識(shí) 別能力，提供一種快速、準(zhǔn)確可靠、靈敏、特異性高的尿素檢測(cè)方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種基于金屬有機(jī)骨架材料 熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，其包括下列步驟：
[0007] 步驟1:制備鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2,包括下列步驟la和步驟lb:
[0008] 步驟la:Ui〇-66-NH2的合成：在室溫下，將0.322g~1.29g即lmmol~4mmol的八水 氧氯化錯(cuò)Zr0Cl2 · 8H2〇,0.181g~0.724g即lmmol~4mmol的2-氨基-1，4_苯二甲酸二甲酯 BDC-NH2，1 · 221g~9 · 77g即 lOmmol ~80mmol 的苯甲酸和0 · 174mL~0 · 70mL 濃度為 12mol/L 的 濃鹽酸超聲溶解在17mL~68mL的N，N-二甲基甲酰胺中，溶解后，將溶液轉(zhuǎn)移到100mL聚四氟 乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，將其放入烘箱中，在1 〇〇°C~150°C溫度下反應(yīng)16小時(shí)~24小時(shí)， 再冷卻至室溫，將產(chǎn)物過(guò)濾，得到黃色粉末狀產(chǎn)物，分別用10mL~40mL的N，N-二甲基甲酰胺 和1 OmL~40mL的丙酮淋洗三次，80 °C~120 °C烘干，備用；
[0009] 步驟lb，Ui〇-66_NH2材料的活化:采用溶劑交換法，將步驟la得到的固體粉末放在 10mL~50mL的N，N-二甲基甲酰胺中離心浸洗12小時(shí)，每4小時(shí)更換一次溶劑，除去殘留在材 料孔道及表面沒(méi)有反應(yīng)的配體和金屬離子，接著用10mL~40mL乙醇浸泡1天~2天，每8小時(shí) 更換一次溶劑，然后在真空干燥箱中于80 °C~120°C下干燥18小時(shí)~36小時(shí)，除去低沸點(diǎn)的 溶劑及水分，即得到活化后的Ui〇-66-NH2材料；
[0010] 步驟2:將上述制得的鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉 末超聲振蕩分散在蒸餾水中，得到Ui〇-66-NH 2材料溶液，避光貯存在4°C下備用；
[0011] 步驟3:取脲酶溶于羥乙基哌嗪乙硫磺酸緩沖溶液中，制得脲酶溶液，避光貯存在4 °(：下備用；
[0012] 步驟4:分別取Ui〇-66-NH2材料溶液和脲酶溶液，將兩溶液充分混合后，于37°C下 保持10分鐘，檢測(cè)熒光信號(hào)；
[0013] 步驟5:在上述混合溶液中加入不同濃度的尿素，于37°C下孵育30分鐘，檢測(cè)不同 濃度尿素存在下的焚光信號(hào)。
[0014] 步驟6:上述步驟5中所測(cè)的熒光信號(hào)與尿素濃度在一定范圍內(nèi)成線性，根據(jù)熒光 信號(hào)和工作曲線可以對(duì)樣品中尿素進(jìn)行定性、定量分析。
[0015] 本發(fā)明中，當(dāng)體系中沒(méi)有目標(biāo)物尿素時(shí)，體系的pH不發(fā)生改變，只能測(cè)到金屬有機(jī) 骨架材料的背景熒光；當(dāng)體系中存在目標(biāo)物尿素時(shí)，尿素與脲酶發(fā)生反應(yīng)生成銨離子，使溶 液的pH增大，金屬有機(jī)骨架材料分子發(fā)生聚集導(dǎo)致熒光信號(hào)增強(qiáng)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)尿素的分析 檢測(cè)。以Ui〇-66-NH 2材料為例，檢測(cè)原理如圖1所示。
[0016] 上述基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法中，所述的金屬有機(jī)骨架 材料不僅能夠發(fā)射熒光，而且其熒光與體系pH具有較強(qiáng)的依賴(lài)性，可通過(guò)溶劑熱法、微波 法、超聲法、固相合成及電化學(xué)合成等方法制備得到。
[0017] 本發(fā)明所述的金屬有機(jī)骨架材料并不僅限于上述步驟中制得的鋯金屬有機(jī)骨架 材料Ui〇-66_NH2，也包含鑭系金屬、鎘、鋅、鉿、釔等金屬有機(jī)骨架材料，在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思 范圍內(nèi)的金屬有機(jī)骨架材料均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018] 與現(xiàn)有尿素檢測(cè)技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為：
[0019] (1)利用金屬有機(jī)骨架材料熒光隨酸度改變的特性，將金屬有機(jī)骨架材料應(yīng)用于 食品安全、水質(zhì)監(jiān)控、臨床診斷等分析領(lǐng)域，結(jié)合蛋白質(zhì)脲酶的特異性識(shí)別能力，為尿素的 快速檢測(cè)與鑒定提供有效手段，有望形成新的分子傳感分析方法。
[0020] (2)本發(fā)明方法是一種共性的檢測(cè)方法，不僅可廣泛用于尿素的檢測(cè)，還可應(yīng)用于 生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))和小分子(食品和環(huán)境中化學(xué)污染物等)的檢測(cè)。
[0021] (3)本發(fā)明基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，利用金屬有機(jī)骨 架材料熒光隨酸度改變的特性，結(jié)合蛋白質(zhì)脲酶的特異性識(shí)別能力，提供一種快速、準(zhǔn)確可 靠、靈敏、特異性高的尿素檢測(cè)方法。當(dāng)體系中沒(méi)有目標(biāo)物尿素時(shí)，體系的pH不發(fā)生改變，只 能測(cè)到金屬有機(jī)骨架材料的背景熒光；當(dāng)體系中存在目標(biāo)物尿素時(shí)，尿素與脲酶發(fā)生反應(yīng) 生成銨離子，使溶液的pH增大，金屬有機(jī)骨架材料分子發(fā)生聚集導(dǎo)致熒光增強(qiáng)，基于此構(gòu)建 了對(duì)尿素快速檢測(cè)的傳感器。以鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH 2為例，Ui〇-66-NH2熒光強(qiáng)度 與尿素濃度在0.4~8.0mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢出限達(dá)0.3173mg/L(S/N = 3)，加 標(biāo)實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)介于2.0%~5.4%，回收率在93.3%~106.7%范圍內(nèi)。本發(fā) 明用于尿素的檢測(cè)具有準(zhǔn)確、靈敏、特異性高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1基于金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66_NH2熒光傳感器檢測(cè)尿素的示意圖。
[0023]圖2A和圖2B分別是金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2熒光傳感器不同濃度尿素的熒 光光譜圖及工作曲線圖，其中尿素濃度a~h分別是:0 · 4mg/mL，0 · 6mg/mL，1 · Omg/mL，1 · 2mg/ mL，2·Omg/mL，4·Omg/mL，6·Omg/mL，8·Omg/mL 〇
[0024] 圖3金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2熒光傳感器檢測(cè)尿素及其它常見(jiàn)共存物質(zhì)的信 號(hào)對(duì)比圖，其中尿素的濃度為6.0mg/L，其它物質(zhì)的濃度均為300mg/L。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明提出一種基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，其包括下列 步驟：
[0026] 步驟1:制備鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66_NH2,包括下列步驟la、lb:
[0027] 步驟la:Ui〇-66-NH2的合成：在室溫下，將八水氧氯化鋯（ZrOCl 2 · 8H20,0.322g~ 1 · 29g，lmmol~4mmol)、2_氛基-1，4_苯二甲酸二甲酯（BDC-NH2，0 · 181g~0 · 724g，1 mmol ~ 4mmo 1)、苯甲酸（1 · 221g~9 · 77g，lOmmol~80mmol)和濃鹽酸（12mol/L，0 · 174mL~0 · 70mL) 超聲溶解在17mL~68mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，溶解后，將溶液轉(zhuǎn)移到100mL聚四氟乙 烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，將其放入烘箱中，在1 〇〇 °C~150 °C溫度下反應(yīng)16小時(shí)~24小時(shí)，再 冷卻至室溫，將產(chǎn)物過(guò)濾，得到黃色粉末狀產(chǎn)物，分別用10mL~40mL DMF和10mL~40mL丙酮 淋洗三次，80 °C~120 °C烘干，備用。
[0028] 步驟lb，Ui〇-66_NH2材料的活化:采用溶劑交換法，將步驟la得到的固體粉末放在 10mL~50mL的DMF中離心浸洗12小時(shí)(每4小時(shí)更換一次溶劑），除去殘留在材料孔道及表面 沒(méi)有反應(yīng)的配體和金屬離子，接著用10mL~40mL乙醇浸泡1天~2天(每8小時(shí)更換一次溶 劑），然后在真空干燥箱中于80°C~120 °C下干燥18小時(shí)~36小時(shí)，除去低沸點(diǎn)的溶劑及水 分，即得到活化后的Ui〇-66-NH2材料；
[0029]步驟2:將上述制得的鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉 末超聲振蕩分散在蒸餾水中，得到Ui〇-66-NH2材料溶液，避光貯存在4°C下備用；
[0030] 步驟3:取脲酶溶于HEPES(羥乙基哌嗪乙硫磺酸)緩沖溶液中，制得脲酶溶液，避光 貯存在4°C下備用；
[0031] 步驟4:分別取Ui〇-66-NH2材料溶液和脲酶溶液，將兩溶液充分混合后，于37°C下 保持10分鐘，檢測(cè)熒光信號(hào)；
[0032] 步驟5:在上述混合溶液中加入不同濃度的尿素，于37°C下孵育30分鐘，檢測(cè)不同 濃度尿素存在下的焚光信號(hào)。
[0033] 步驟6:上述步驟5中所測(cè)的熒光信號(hào)與尿素濃度在一定范圍內(nèi)成線性，根據(jù)熒光 信號(hào)和工作曲線可以對(duì)樣品中尿素進(jìn)行定性、定量分析。
[0034]實(shí)施例1(本發(fā)明方法檢測(cè)尿素）
[0035]先合成含鋯有機(jī)骨架材料Ui〇-66_NH2,流程如下：
[0036]步驟 1:將 ZrOCl2 · 2.5出0(0.6458,2111111〇1)、80(：-冊(cè)2(0.3628,2111111〇1)、苯甲酸 (4.885g，40mmo)和濃鹽酸（12mol/L，0.347mL)超聲溶解在34mL DMF中，溶解后，將溶液轉(zhuǎn)移 到lOOmL聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，將其放入烘箱中，在120°C下反應(yīng)24小時(shí)，再冷卻 至室溫，將產(chǎn)物過(guò)濾，得到黃色粉末狀產(chǎn)物，分別用20mL DMF和10mL丙酮淋洗三次，80 °C °C 烘干，備用。
[0037]步驟2:將步驟1得到的固體粉末放在20mL DMF中離心浸洗12小時(shí)(每4小時(shí)更換一 次溶劑），接著用10mL乙醇浸泡1天(每8小時(shí)更換一次溶劑），然后在真空干燥箱中于80°C下 干燥20小時(shí)，即得到活化后的Ui〇-66-NH 2材料。
[0038]將上述制得的含鋯有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉末5.0mg 超聲振蕩分散在100.0 mL蒸餾水中，得到0.05mg/mL Ui〇-66-NH2材料溶液，避光貯存在4°C 下備用。
[0039] 取脲酶10 · Omg溶于1 · OmL HEPES(羥乙基哌嗪乙硫磺酸，20mmo 1 /L，pH7 · 4)緩沖溶 液中，制得濃度為10mg/mL脲酶溶液，避光貯存在4°C下備用。
[0040]分別取3 · 0mL(0 · 05mg/mL)Ui0-66-NH2材料溶液和0 · lmL( 10mg/mL)脲酶溶液，將兩 溶液充分混合后中，于37 °C下保持10分鐘，檢測(cè)熒光信號(hào)。
[0041 ] 在上述混合溶液中加入10yL不同濃度的尿素，于37°C下孵育30分鐘，檢測(cè)不同濃 度尿素存在下的焚光信號(hào)。
[0042]結(jié)果顯示，當(dāng)尿素濃度在0.4~8.0mg/L濃度范圍時(shí)，體系熒光強(qiáng)度與濃度呈線性 相關(guān)(7 = 74.12義+136.55，1? = 0.9987)，檢出限達(dá)0.317311^/1(5/^=3)，如圖2所示。
[0043] 實(shí)施例2(本發(fā)明方法在檢測(cè)尿素及其它常見(jiàn)共存物質(zhì)中的應(yīng)用）
[0044] 為評(píng)價(jià)本發(fā)明方法的特異性，選取食品中常見(jiàn)的共存物質(zhì)如鈣離子Ca2+、鉀離子K +、鈉離子Na+、谷氨酸Glu、牛血清蛋白BSA、乳糖Lac和酪蛋白Casein，按照實(shí)施例1所述的檢 測(cè)步驟對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，記錄各自的熒光信號(hào)并加以對(duì)比，結(jié)果如圖3所示。由于脲酶 的目標(biāo)物是尿素，因此尿素(6.0mg/L)的熒光信號(hào)最強(qiáng)，而其它共存物質(zhì)（300mg/L)濃度50 倍于尿素的情況下，熒光強(qiáng)度是尿素信號(hào)的三分之一甚至更低。該結(jié)果表明基于金屬有機(jī) 骨架材料Ui〇-66-NH 2熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法具有高度特異性和選擇性。
[0045] 實(shí)施例3(本發(fā)明方法應(yīng)用于白酒中尿素的檢測(cè)）
[0046] 五份白酒樣品購(gòu)自當(dāng)?shù)爻校謩e取五份酒樣25mL加入五個(gè)圓底燒瓶中，置于旋 轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，于溫度80 °C，轉(zhuǎn)速70~80r/min條件下蒸干，將燒瓶中酒樣完全蒸發(fā)干后，取下 燒瓶，冷卻至室溫，加入5mL蒸餾水，充分振蕩將殘留物洗出，洗出液通過(guò)0.22μπι水相濾膜過(guò) 濾，得到處理后樣液五份。每個(gè)樣品平行檢測(cè)三次。
[0047]按照實(shí)施例1所述的分析步驟分別檢測(cè)五份處理后的白酒樣液，五份白酒樣品均 檢出尿素，結(jié)果如表1所示。
[0048]向五份白酒樣液中分別添加不同濃度(0. lmg/L~0.3mg/L)尿素，按照實(shí)施例1所 述的分析步驟再檢測(cè)五份白酒樣液，檢測(cè)結(jié)果如表1所示，加標(biāo)實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) 介于2.0%~5.4%，回收率在93.3%~106.7%范圍內(nèi)。由此可見(jiàn)，本發(fā)明方法具有較高的 準(zhǔn)確度和精密度，適合實(shí)際樣品分析。
[0049] 表1含鋯有機(jī)骨架材料Ui〇-66_NH2熒光傳感器檢測(cè)白酒中尿素
[0051] a.平行測(cè)定三次取平均值；
[0052] b.平均值土標(biāo)準(zhǔn)偏差，n = 3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，其特征在于，其包括下列 步驟： 步驟1:制備鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2，包括下列步驟la和步驟lb: 步驟la:Ui〇-66-NH2的合成:在室溫下，將0.322g ~ 1.29g即lmmol~4mmol的八水氧氯 化錯(cuò)ZrOCl2· 8H2〇,0 · 181g ~0 · 724gBP lmmol ~4mmol 的2-氛基-1，4_苯二甲酸二甲酯 BDC-NH2，1.221g ~9.77g即lOmmol ~80mmol的苯甲酸和0.174mL ~0.70mL濃度為 12mol/ L的濃鹽酸超聲溶解在17mL~68mL的N，N-二甲基甲酰胺中，溶解后，將溶液轉(zhuǎn)移到100mL 聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，將其放入烘箱中，在100°0 150°C溫度下反應(yīng)16小時(shí)~ 24小時(shí)，再冷卻至室溫，將產(chǎn)物過(guò)濾，得到黃色粉末狀產(chǎn)物，分別用10mL~40mL的N，N-二 甲基甲酰胺和10mL~40mL的丙酮淋洗三次，80°〇 120°C烘干，備用； 步驟lb，Ui〇-66-NH2材料的活化:采用溶劑交換法，將步驟la得到的固體粉末放在10mL ~50mL的N，N-二甲基甲酰胺中離心浸洗12小時(shí)，每4小時(shí)更換一次溶劑，除去殘留在材料 孔道及表面沒(méi)有反應(yīng)的配體和金屬離子，接著用10mL~40mL乙醇浸泡1天~2天，每8小時(shí) 更換一次溶劑，然后在真空干燥箱中于80°〇 120°C下干燥18小時(shí)~36小時(shí)，除去低沸點(diǎn) 的溶劑及水分，即得到活化后的Ui〇-66-NH2材料； 步驟2:將上述制得的鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉末超 聲振蕩分散在蒸餾水中，得到Ui〇-66-NH2材料溶液，避光貯存在4°C下備用； 步驟3:取脲酶溶于羥乙基哌嗪乙硫磺酸緩沖溶液中，制得脲酶溶液，避光貯存在4 °C下 備用； 步驟4:分別取Ui〇-66-NH2材料溶液和脲酶溶液，將兩溶液充分混合后，于37°C下保持10 分鐘，檢測(cè)焚光信號(hào)； 步驟5:在上述混合溶液中加入不同濃度的尿素，于37°C下孵育30分鐘，檢測(cè)不同濃度 尿素存在下的焚光信號(hào)； 步驟6:上述步驟5中所測(cè)的熒光信號(hào)與尿素濃度在一定范圍內(nèi)成線性，根據(jù)熒光信號(hào) 和工作曲線可以對(duì)樣品中尿素進(jìn)行定性、定量分析。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于金屬有機(jī)骨架材料熒光傳感器檢測(cè)尿素的方法，其特征 在于， 上述步驟1:制備鋯金屬有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2,包括下列步驟la、lb: 步驟la:將0.645g即2mmol 的ZrOCl2' 2.5出0,0.36288口2臟〇1的80(：-順2,4.8858即 40mmol苯甲酸和0 · 347mL濃度為12mo 1/L的濃鹽酸超聲溶解在34mL N，N-二甲基甲酰胺中， 溶解后，將溶液轉(zhuǎn)移到l〇〇mL聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，將其放入烘箱中，在120°C下 反應(yīng)24小時(shí)，再冷卻至室溫，將產(chǎn)物過(guò)濾，得到黃色粉末狀產(chǎn)物，分別用20mL N，N-二甲基甲 酰胺和1 OmL丙酮淋洗三次，80 °C °C烘干，備用； 步驟lb:將步驟la得到的固體粉末放在20mL N，N-二甲基甲酰胺中離心浸洗12小時(shí)，每 4小時(shí)更換一次溶劑，接著用10mL乙醇浸泡1天，每8小時(shí)更換一次溶劑，然后在真空干燥箱 中于80°C下干燥20小時(shí)，即得到活化后的仍0-66-順 2材料； 上述步驟2中，將上述制得的含鋯有機(jī)骨架材料Ui〇-66-NH2均勻研磨，稱(chēng)取研磨后的粉 末5.Omg超聲振蕩分散在100.OmL蒸餾水中，得到0.05mg/mL Ui〇-66-NH2材料溶液，避光貯 存在4°C下備用； 上述步驟3中，取脲酶10.Omg溶于1 .OmL羥乙基哌嗪乙硫磺酸緩沖溶液中，該羥乙基哌 嗪乙硫磺酸緩沖溶液的濃度是20mmol/L、pH值7.4，制得濃度為10mg/mL脲酶溶液，避光貯存 在4°C下備用； 上述步驟4中，分別取3. OmL濃度為0.05 mg/mL的Ui〇-66-NH2材料溶液和0. lmL濃度為 10mg/mL的脲酶溶液，將兩溶液充分混合后中，于37°C下保持10分鐘，檢測(cè)熒光信號(hào)； 上述步驟5中，在上述混合溶液中加入lOyL不同濃度的尿素，于37°C下孵育30分鐘，檢 測(cè)不同濃度尿素存在下的熒光信號(hào)； 步驟6:上述步驟5中所測(cè)的熒光信號(hào)與尿素濃度在一定范圍內(nèi)成線性，根據(jù)熒光信號(hào) 和工作曲線可以對(duì)樣品中尿素進(jìn)行定性、定量分析。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK106018360SQ201610319801
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】蔣曉華, 丁文捷
【申請(qǐng)人】深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院