本發(fā)明涉及sers基底制備，尤其涉及一種基于mof材料的sers基底的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、腺嘌呤核苷三磷酸(簡稱三磷酸腺苷，atp)，是一種不穩(wěn)定的高能化合物，由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸基團組成。三磷酸腺苷為一種輔酶，有改善機體代謝的作用，參與體內(nèi)脂肪、蛋白質(zhì)、糖、核酸以及核苷酸的代謝。同時三磷腺苷又是體內(nèi)能量的主要來源，當(dāng)體內(nèi)吸收、分泌、肌肉收縮及進行生化合成反應(yīng)等需要能量時，三磷腺苷即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時釋放出能量。在正常生理環(huán)境下，細(xì)胞內(nèi)的atp水平維持在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。atp穩(wěn)態(tài)的失調(diào)，即atp合成和分解之間的平衡被打破，會導(dǎo)致細(xì)胞能量供應(yīng)不足或過剩，進而影響細(xì)胞的正常生理功能。atp的紊亂在臨床上與多種疾病緊密相關(guān)，首先，炎癥過程中，免疫細(xì)胞會釋放大量的atp作為信號分子，參與調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和炎癥過程。當(dāng)炎癥過程失控時，atp的釋放和代謝可能會受到影響，導(dǎo)致atp穩(wěn)態(tài)的紊亂。其次，低血糖和缺血等癥狀會導(dǎo)致細(xì)胞能量供應(yīng)不足，進而影響atp的合成和供應(yīng)。這種情況下，細(xì)胞內(nèi)的atp水平會下降，無法滿足正常的生理需求，從而引發(fā)一系列代謝障礙和細(xì)胞損傷。

2、目前，atp的檢測方法有比色法，生物發(fā)光法，電化學(xué)分析法和高效液相色譜法等諸多方法，但這些方法普遍具有操作復(fù)雜性高、樣品處理流程繁瑣以及耗時較長的局限性。因此它們并不適用于atp的快速檢測需求。因此，尋找一種具有高靈敏度和好選擇性的檢測手段來檢測atp十分有意義。

3、表面增強拉曼散射(sers)技術(shù)是一種高效的檢測方法，它依賴于分子在特定活性基底表面附近的拉曼散射信號的顯著增強，具有高靈敏度、分析速度快、操作簡單等優(yōu)點，能夠在微量甚至超微量樣品中實現(xiàn)分子的檢測。傳統(tǒng)的sers基底，穩(wěn)定性差，拉曼信號增強不明顯等缺點，因此構(gòu)建穩(wěn)定，準(zhǔn)確的拉曼增強信號成為sers研究領(lǐng)域的熱點問題。

4、金屬有機框架(mofs)作為一種新興的多孔材料，這類材料通過金屬離子/團簇與有機橋連配體的精妙組合而構(gòu)建，展現(xiàn)出獨特的結(jié)構(gòu)和性能，其獨特的化學(xué)成分、精確的晶體排列和特殊的孔結(jié)構(gòu)賦予了它們眾多獨特的優(yōu)點。mof材料中zifs系列具有高的比表面積和可調(diào)的孔徑，它們通過范德華力、靜電和π-π相互作用形成的多孔結(jié)構(gòu)可以保護納米粒子免于聚集，在氣體吸附、分離、儲存以及催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。特別是，zifs在二氧化碳捕獲和儲存、氫氣儲存以及有機溶劑的吸附和分離等方面表現(xiàn)出色，還可以對zifs進行功能化改性，如引入特定的官能團或活性位點，以增強其在特定應(yīng)用中的性能。此外，同時可以對分析物起到吸附作用實現(xiàn)富集，為目標(biāo)物的分離、分析和檢測提供了一種有效的手段。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于mof材料的sers基底的制備方法，該制備方法簡單省時、經(jīng)濟易得、無需繁雜的樣品前處理步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)尿液中三磷酸腺苷痕量檢測。

2、本發(fā)明所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)zif-8的合成：分別制備六水合硝酸鋅的甲醇溶液和2-甲基咪唑的甲醇溶液；將兩種溶液混合、靜置，產(chǎn)生白色沉淀；

4、收集白色沉淀在甲醇中超聲溶解、離心，然后用甲醇和蒸餾水交替洗滌3～4次，并干燥得到zif-8的mof材料；

5、(2)aunps的合成：將氯金酸溶液加熱煮沸，快速加入檸檬酸三鈉溶液，10～12min后停止加熱，繼續(xù)攪拌溶液至室溫，4～10℃冷藏后得到aunps溶液；

6、(3)aunps@zif-8顆粒的制備：將步驟(1)制備的zif-8的mof材料溶于步驟(2)制備的aunps溶液中攪拌，然后離心收集混合溶液，重復(fù)2～3次，得到aunps@zif-8顆粒溶膠；

7、(4)sers基底的制備：將所述aunps@zif-8溶膠加入超純水，超聲溶解后作為基底。

8、優(yōu)選的，步驟(1)所述六水合硝酸鋅的甲醇溶液中的六水合硝酸鋅濃度為0.08～0.1g/ml；所述2-甲基咪唑的甲醇溶液中2-甲基咪唑的濃度為0.06～0.07g/ml。

9、優(yōu)選的，步驟(1)所述六水合硝酸鋅的甲醇溶液與2-甲基咪唑的甲醇溶液的體積比為15～25:55～65。

10、優(yōu)選的，步驟(1)所述混合采用超聲混合，混合時間1～1.25h；所述靜置的時間為18～24h。

11、優(yōu)選的，步驟(1)所述的離心轉(zhuǎn)速為10000rpm，離心時間為5～8分鐘。

12、優(yōu)選的，步驟(2)所述的氯金酸溶液的質(zhì)量濃度為0.01～0.02％；所述檸檬酸三鈉溶液的質(zhì)量濃度為1～1.5％；所述氯金酸溶液和檸檬酸三鈉溶液的體積比為100:1～3。

13、優(yōu)選的，步驟(2)所述的加熱溫度為110～120℃；所述加熱煮沸前的攪拌轉(zhuǎn)速為100～150轉(zhuǎn)/分，所述加熱煮沸后的攪拌轉(zhuǎn)速為500～600轉(zhuǎn)/分，同時快速加入檸檬酸三鈉溶液。

14、優(yōu)選的，步驟(3)所述的zif-8的mof材料與aunps溶液的質(zhì)量體積比為13～15mg：10ml。

15、優(yōu)選的，步驟(3)所述的攪拌時間為10～12h；所述離心的轉(zhuǎn)速為5000～5500rmp。

16、本發(fā)明的另一目的是提供一種上述方法制備的基于mof材料的sers基底的應(yīng)用，所述基于mof材料的sers基底用于三磷酸腺苷檢測。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

18、本發(fā)明提供了一種基于mof材料的sers基底的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明先采用水熱法制備zif-8的mof材料，然后采用靜電組裝法將aunps(核)包覆在zif-8(殼)中，制備得到核-殼型材料(au@zif-8)。本發(fā)明制備sers基底的方法簡單有效，避免了除水相以外試劑對sers檢測目標(biāo)小分子的干擾。且本發(fā)明制備的基于mof材料的sers基底中的mof表面具有均一的、可調(diào)節(jié)尺寸的孔結(jié)構(gòu)，能夠選擇性地只允許待測小分子通過，實現(xiàn)尿液中三磷酸腺苷的檢測。

技術(shù)特征：

1.一種基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述六水合硝酸鋅的甲醇溶液中的六水合硝酸鋅濃度為0.08～0.1g/ml；所述2-甲基咪唑的甲醇溶液中2-甲基咪唑的濃度為0.06～0.07g/ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述六水合硝酸鋅的甲醇溶液與2-甲基咪唑的甲醇溶液的體積比為15～25:55～65。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述混合采用超聲混合，混合時間1～1.25h；所述靜置的時間為18～24h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的離心轉(zhuǎn)速為10000rpm，離心時間為5～8分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的氯金酸溶液的質(zhì)量濃度為0.01～0.02％；所述檸檬酸三鈉溶液的質(zhì)量濃度為1～1.5％；所述氯金酸溶液和檸檬酸三鈉溶液的體積比為100:1～3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的加熱溫度為110～120℃；所述加熱煮沸前的攪拌轉(zhuǎn)速為100～150轉(zhuǎn)/分，所述加熱煮沸后的攪拌轉(zhuǎn)速為500～600轉(zhuǎn)/分，同時快速加入檸檬酸三鈉溶液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的zif-8的mof材料與aunps溶液的質(zhì)量體積比為13～15mg：10ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mof材料的sers基底的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的攪拌時間為10～12h；所述離心的轉(zhuǎn)速為5000～5500rmp。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任意一項所述的制備方法制備的基于mof材料的sers基底的應(yīng)用，其特征在于，所述基于mof材料的sers基底用于三磷酸腺苷檢測。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于MOF材料的SERS基底的制備方法及其應(yīng)用，屬于SERS基底制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明先采用水熱法制備ZIF?8的MOF材料，然后采用靜電組裝法將AuNPs核包覆在ZIF?8殼中，制備得到核?殼型材料Au@ZIF?8作為SERS基底。本發(fā)明制備SERS基底的方法簡單有效，避免了除水相以外試劑對SERS檢測目標(biāo)小分子的干擾。且本發(fā)明制備的基于MOF材料的SERS基底中的MOF表面具有均一的、可調(diào)節(jié)尺寸的孔結(jié)構(gòu)，能夠選擇性地只允許待測小分子通過，實現(xiàn)尿液中三磷酸腺苷的檢測。

技術(shù)研發(fā)人員：何清,穆妮莎·阿不都艾尼,方卉,田娜娜,翟勇
受保護的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24