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专利名称：基于Dy-MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211023949.4

专利申请（专利权）人：山东理工大学
权利人地址：山东省淄博市高新技术开发区高创园A座313室

专利发明（设计）人：张道鹏,段晓仪,沈政,陈士豪,周振,杨璐

专利摘要：本发明涉及一种基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器制备方法，属于新型功能材料、电化学发光传感领域。通过将镝离子与5?硼酸邻苯二甲酸（5?bop）螯合，制备了镝基MOF（Dy?MOF），其显著加速了S2O82?的电催化还原反应。由于Dy?MOF结构能够产生大量孔隙，具有一定的介孔性质，可以提供充足的空间来促进反应分子的快速扩散，能够实现大幅增强的ECL信号。此外，配合物形成的孔状结构提供了更多的活性位点，不仅可以大大增加发光体的固体负载，还能有效缩短离子和共反应物之间的传输距离，提高了生物传感器的灵敏度。本发明对卡那霉素的线性检测范围为0.001?pg/mL~1000?ng/mL，检测限0.3?fg/mL。

主权利要求：
1.基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）将直径为4mm的玻碳电极用氧化铝精细抛光后，用超纯水和乙醇超声冲洗；
（2）取6μL、浓度为1 4mg/mL的GdPc(acac)，其中Pc为酞菁、acac为乙酰丙酮，滴在电~极表面，置于室温条件下晾干；
（3）滴加8μL、浓度为1 5mg/mL的共反应剂促进剂生物结合物Dy?MOF?Apt，即镝金属~有机框架生物结合物适配体的溶液于玻碳电极表面，并在4℃冰箱中保存孵育；
（4）滴加8μL、质量分数为1 5%的BSA溶液阻断非特异性活性位点；
~
（5）滴加8μL、浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL的一系列浓度梯度的卡那霉素溶液滴~涂在玻碳电极上，放置在4?C冰箱中保存孵育，即制得检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器。
2.根据权利要求1所述的基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器的制备方法，所述生物结合物Dy?MOF?Apt，其中MOF为金属有机框架材料，其特征在于，制备步骤如下：将10 30mmol氯化镝六水合物和10 30mmol的5?硼酸邻苯二甲酸溶解在含有体积比~ ~为7：3的DMF和超纯水的混合溶剂中震荡2 4小时，随后将所得溶液转移至水热釜中，在150~℃下保持12小时，水热反应后Dy?MOF用DMF和乙醇洗涤；使用1 5mL的0.5 1.5mg/mL的Dy?~ ~MOF与N?羟基琥珀酰亚胺（NHS）和1?乙基?3?（3?（二甲氨基）丙基）碳二亚胺（EDC）混合,该混合物在4°C下振荡5小时；最后，加入浓度为10μM的200μL适配体，并在4℃下连续振荡混合物12小时。
3.根据权利要求1所述制备方法制备的电化学发光适配体传感器用于牛奶中卡那霉素浓度的检测。
4.根据要求1所述的制备方法制备传感器的检测方法，其用于牛奶中卡那霉素浓度的检测，检测步骤如下：（A）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；
（B）化学发光检测仪参数设置光电倍增管的高压设置为600V，扫描速率设置为0.1V/s；
（C）电化学工作站参数设置如下：循环伏安扫描电位范围为?0.3V～?2V，扫描速率设置为0.1V/s；
（D）测定权利要求1步骤（5）所述的一系列浓度梯度的卡那霉素溶液对应的电致发光信号强度的大。⒌缰路⒐庑藕徘慷扔肟敲顾嘏ǘ戎涞南咝怨叵担
（E）根据权利要求4步骤（D）中建立的电致发光信号强度与卡那霉素浓度之间的线性关系即可测定未知牛奶样品中卡那霉素的浓度。 说明书 : 基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器技术领域[0001] 本发明属于涉及一种用于检测卡那霉素的基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的电化学发光适配体传感器；具体是Dy?MOF（MOF为金属?有机框架材料）作为共反应剂促进剂，以GdPc(acac)（Pc=酞菁；acac=乙酰丙酮）配合物作为发光材料的适配体传感器。背景技术[0002] 卡那霉素属于抗生素中氨基糖苷类抗生素，能够在细菌合成蛋白质的过程中起到阻碍作用，适量的使用卡那霉素能够起到杀菌的效果，生活中常用来治疗畜禽类的细菌感染；但是，不合理使用卡那霉素会导致肉、奶等动物源性食品中残留，通过生物循环系统进入人体，：θ颂褰】，对公众的健康存在潜在：Γ晃岣呷嗣嵌钥股夭辛粑：Φ娜鲜，有效保护人体健康，我国实施了较为严格的标准：牛奶中卡那霉素的最大允许残留限量小于200μg/kg；因此，加强卡那霉素残留检测具有重要意义。[0003] 凭借高灵敏度、宽泛的检测范围和低背景信号等优点，电化学发光检测技术在生物分析、薄膜蛋白成像、食品安全和环境监测等许多领域引起广泛关注；MOF结构具有特殊的性能，被认为是具有广泛应用前景的材料，可以应用于气体净化和储存、催化、传感等领域；目前，有很多方式可以用来构建MOF，这使我们能够开发无毒、生物相容性或生物活性的MOF，从而适用于生物系统；众所周知，电化学发光（ECL）的信号强度被认为是进行精细检测的必要前提，在ECL二元体系（发光/共反应物）中引入一种新型的共反应促进剂是提高ECL效率一种重要的方法，在整个检测过程中起着至关重要的作用。[0004] 在本研究中，我们构建了一个的简便、灵敏的检测卡那霉素的电化学发光传感平台；使用Dy?MOF作为共反应促进剂,以镧系配合物GdPc(acac)作为发光材料，使电化学发光信号明显有所提升；由于Dy?MOF结构能够产生大量孔隙，具有一定的介孔性质，可以提供充足的空间来促进反应分子的快速扩散，制备的电化学发光生物传感器在卡那霉素浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL时表现出较高的灵敏度，检测限低至0.3fg/mL。~发明内容[0005] 本发明的目的之一是制备一种以Dy?MOF作为共反应剂促进剂，以GdPc(acac)配合物为发光材料的适配体传感器。[0006] 本发明的目的之二是将该传感器用于牛奶中卡那霉素的高灵敏、特异性检测。[0007] 本发明的技术方案如下；[0008] 基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器如下；[0009] （1）将直径为4mm的玻碳电极用氧化铝精细抛光后，用超纯水和乙醇超声冲洗；[0010] （2）取6μL、浓度为1 6mg/mL的GdPc(acac)滴在电极表面，置于室温条件下晾干；~[0011] （3）滴加6μL、浓度为2 12mg/mL的共反应剂促进剂生物结合物Dy?MOF?Apt溶液~于玻碳电极表面，并在4℃冰箱中保存孵育；[0012] （4）滴加8μL、质量分数为1 2%的BSA溶液阻断非特异性活性位点；~[0013] （5）滴加8μL、浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL的一系列浓度梯度的卡那霉素溶~液滴涂在玻碳电极上，放置在4?C冰箱中保存孵育，即制得检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器。[0014] 本发明的有益效果为；[0015] （1）首次将Dy?MOF?Apt作为共反应物（S2O82?）的共反应剂促进剂，提升了电化学发光的信号强度；[0016] （2）本发明采用GdPc(acac)及Dy?MOF构建的超灵敏电化学发光适配体传感器，可应用于牛奶中卡那霉素的检测，具有操作简单，检测快速，信号线性范围宽（0.01pg/mL~1000ng/mL）和检出限低（0.003pg/mL）的优点。附图说明[0017] 图1电化学发光免疫传感器的构建过程图。[0018] 图2本发明所得Dy?MOF电镜图。[0019] 图3为试验标准曲线的建立。具体实施方式[0020] 实施例1基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器；[0021] （1）将直径为4mm的玻璃碳电极用氧化铝精细抛光后，用超纯水和乙醇冲洗；[0022] （2）取6μL、浓度为1mg/mL的GdPc(acac)滴在电极表面，置于室温条件下晾干；[0023] （3）滴加6μL、浓度为2mg/mL的共反应剂促进剂生物结合物Dy?MOF?Apt溶液于玻碳电极表面，并在4℃冰箱中保存孵育；[0024] （4）滴加8μL、质量分数为2%的BSA溶液阻断非特异性活性位点；[0025] （5）滴加8μL、浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL的一系列浓度梯度的卡那霉素溶~液滴涂在玻碳电极上，放置在4?C冰箱中保存孵育，即制得检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器。[0026] 实施例2基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器；[0027] （1）将直径为4mm的玻璃碳电极用氧化铝精细抛光后，用超纯水和乙醇冲洗；[0028] （2）取6μL、浓度为2mg/mL的GdPc(acac)滴在电极表面，置于室温条件下晾干；[0029] （3）滴加6μL、浓度为2mg/mL的共反应剂促进剂生物结合物Dy?MOF?Apt溶液于玻碳电极表面，并在4℃冰箱中保存孵育；[0030] （4）滴加8μL、质量分数为2%的BSA溶液阻断非特异性活性位点；[0031] （5）滴加8μL、浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL的一系列浓度梯度的卡那霉素溶~液滴涂在玻碳电极上，放置在4?C冰箱中保存孵育，即制得检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器。[0032] 实施例3基于Dy?MOF作为共反应剂促进剂的适配体传感器；[0033] （1）将直径为4mm的玻璃碳电极用氧化铝精细抛光后，用超纯水和乙醇冲洗；[0034] （2）取6μL、浓度为2mg/mL的GdPc(acac)滴在电极表面，置于室温条件下晾干；[0035] （3）滴加6μL、浓度为1mg/mL的共反应剂促进剂生物结合物Dy?MOF?Apt溶液于玻碳电极表面，并在4℃冰箱中保存孵育；[0036] （4）滴加8μL、质量分数为2%的BSA溶液阻断非特异性活性位点；[0037] （5）滴加8μL、浓度为0.001pg/mL 1000ng/mL的一系列浓度梯度的卡那霉素溶~液滴涂在玻碳电极上，放置在4?C冰箱中保存孵育，即制得检测卡那霉素的电化学发光适配体传感器。[0038] 实施例4制备Dy?MOF?Apt生物结合物；[0039] 将10 30mmol氯化镝六水合物和10 30mmol的5?硼酸邻苯二甲酸溶解在含有DMF~ ~和超纯水（7:3）的混溶溶剂中震荡2 4小时，随后将所得溶液转移至釜中，在150℃下保持12~小时，水热反应后Dy?MOF用DMF和乙醇洗涤；使用1 5mL的0.5 1.5mg/mL的Dy?MOF与N?羟~ ~基琥珀酰亚胺（NHS）和1?乙基?3?（3?（二甲氨基）丙基）碳二亚胺（EDC）混合,该混合物在4°C下振荡5小时;最后，加入200μL适配体（10μM），并在4℃下连续摇动混合物约12小时。[0040] 实施例5卡那霉素的检测；[0041] （1）将Ag/AgCl电极作为参比电极、铂丝电极作为对电极、所制得的电化学发光传感器作为工作电极，连接在化学发光检测仪的暗盒中，将电化学工作站和化学发光检测仪连接在一起；[0042] （2）化学发光检测仪参数设置如下：光电倍增管的高压设置为600V，扫描速率设置为0.1V/s；[0043] （3）电化学工作站参数设置如下：循环伏安扫描电位范围为?0.3V～?2V，扫描速率设置为0.1V/s；[0044] （4）使用含0.1MKCl和70mMK2S2O8的PBS缓冲溶液，通过电化学发光法检测不同浓度的PSA产生的电化学发光信号强度；所述PBS缓冲溶液，其pH=8.0，用0.1MNa2HPO4和0.1MKH2PO4配制；[0045] （5）测定一系列不同浓度的卡那霉素对应的电发光信号的大。⒌绶⒐庑藕庞肟敲顾嘏ǘ戎涞南咝怨叵,见图3；根据该定量关系即可测定未知牛奶样品中卡那霉素的浓度。[0046] 实施例6；[0047] 应用实施例1、2和3构建的传感器按照实施例5的检测方法对卡那霉素进行了检测，测得传感器的线性检测范围为0.001pg/mL?1000ng/mL，检测限为0.3fg/mL。

专利地区：山东

专利申请日期：2022-08-25

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115290718B