本發(fā)明屬于核酸檢測，具體涉及一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成，并應(yīng)用于核酸檢測。

背景技術(shù)：

1、生物正交反應(yīng)作為不與生物系統(tǒng)相互作用也不干擾生物系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，在復(fù)雜樣品中實現(xiàn)高選擇性的化學(xué)反應(yīng)為化學(xué)生物學(xué)研究領(lǐng)域提供了一種新方法。點擊化學(xué)是目前常用的一種生物正交反應(yīng)，在生物傳感、dna和rna標(biāo)記、小分子標(biāo)記、藥物設(shè)計與合成、寡核苷酸功能化材料領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。cuaac反應(yīng)是使用目前最常用的點擊反應(yīng)之一。cuaac反應(yīng)通?？梢栽诃h(huán)境溫度下非常高效，無副產(chǎn)物產(chǎn)生后處理與純化簡單。

2、mof材料由金屬離子作節(jié)點，有機(jī)配體做骨架的多孔材料，mofs在氣體分離、氣體儲存、藥物輸送和多相催化等領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。cu(i)-mofs是cuaac反應(yīng)中有前途的催化劑，相較于傳統(tǒng)負(fù)載型催化劑，cu-mofs的催化位點通過骨架固定在節(jié)點處，穩(wěn)定性強(qiáng)、不易流失。然而目前報道的cu(i)-mof合成條件苛刻，無法控制材料尺寸等問題使得cu(i)-mof催化的cuaac反應(yīng)難以在生物條件中應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決用于cuaac反應(yīng)的無機(jī)催化劑尺寸過大、尺寸不可控導(dǎo)致檢測受限的問題，而提供一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成，并應(yīng)用于核酸檢測。

2、本發(fā)明的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，它是按照以下內(nèi)容進(jìn)行：

3、步驟一、將cu(no3)2·3h2o與聚乙烯吡咯烷酮混合后，加入甲醇攪拌混合，得到藍(lán)色溶液；

4、步驟二、取1,3,5-均苯三甲酸溶于甲醇中，滴入步驟一得到的藍(lán)色溶液，然后置于25～30℃的溫度環(huán)境下靜置；離心得cu(ii)-mof粗品；

5、步驟三、將cu(ii)-mof粗品用甲醇洗滌后，真空干燥，得到藍(lán)色粉末；

6、步驟四、cu(i)-mof的合成；

7、1)將對苯二酚溶于水中，置于反應(yīng)釜的聚四氟乙烯內(nèi)襯中；

8、2)取步驟三的藍(lán)色粉末置于水中超聲分散，得到懸濁液，并加入1)的反應(yīng)釜的聚四氟乙烯內(nèi)襯中，加入甲醇與聚乙烯吡咯烷酮后，在140～160℃的溫度下反應(yīng)10～20h后，離心得到cu(i)-mof粗品，用甲醇洗滌后，真空干燥，得到黑色粉末，即完成所述的納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成。

9、進(jìn)一步地，步驟一中所述的cu(no3)2·3h2o與聚乙烯吡咯烷酮質(zhì)量比為1：1.1～1.5。

10、進(jìn)一步地，步驟一中所述的cu(no3)2·3h2o與甲醇質(zhì)量體積比為1g：40～60ml。

11、進(jìn)一步地，步驟一中所述的1,3,5-均苯三甲酸與甲醇質(zhì)量體積比為1g：80～100ml。

12、進(jìn)一步地，步驟一和步驟2)中所述的真空干燥條件均為70℃干燥5～10h。

13、進(jìn)一步地，步驟1)中所述的對苯二酚與水的質(zhì)量體積比為1g：8～10ml。

14、進(jìn)一步地，步驟2)中藍(lán)色粉末與水的質(zhì)量體積比為1g：15～20ml。

15、進(jìn)一步地，步驟2)中超聲分散的時間為30min。

16、進(jìn)一步地，步驟2)中甲醇與聚乙烯吡咯烷酮的體積質(zhì)量比為1ml：3～5g。

17、本發(fā)明的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用，所述的納米中空金屬有機(jī)框架材料用于核酸檢測。

18、本發(fā)明旨在通過分步法合成納米可控尺寸的cu(i)-mof催化cuaac反應(yīng)用于生物正交催化。首先，在溫和條件下合成不同尺寸、分散程度的cu(ii)-mof材料，將cu(ii)-mof在還原劑存在的條件下生長為cu(i)cu(ii)混態(tài)的mof材料。通過聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的分子量與用量合成不同尺寸的前驅(qū)體，不同尺寸前驅(qū)體還原后得到不同尺寸的材料。cu(i)-mof具有納米級尺寸，并且具有中空結(jié)構(gòu)提供了更大的比表面積，具有良好的催化活性。并且，骨架中的cu(ii)可以維持材料穩(wěn)定性，提高催化劑循環(huán)性能。優(yōu)良催化性能的cu(i)-mof可以催化cuaac反應(yīng)在核酸檢測傳感與標(biāo)記成像中的應(yīng)用。

19、本發(fā)明包含以下有益效果：

20、本發(fā)明的納米中空cu(i)金屬有機(jī)材料在核酸檢測中的應(yīng)用具有顯著的有益效果。首先，該材料通過內(nèi)部蝕刻和外部保護(hù)形成的中空結(jié)構(gòu)顯著提高了催化效率，使cuaac反應(yīng)在核酸檢測中的效率大大提升。其次，由于cu(i)被固定在材料內(nèi)部，減少了cu(i)離子的逃逸和生物毒性，提高了生物安全性。此外，該材料還具有熒光檢測標(biāo)記的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度和高特異性的核酸檢測?？傊?，本發(fā)明提供了一種高效、低成本、適用于大規(guī)模生產(chǎn)的核酸檢測方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于它是按照以下內(nèi)容進(jìn)行：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟一中所述的cu(no3)2·3h2o與聚乙烯吡咯烷酮質(zhì)量比為1：1.1～1.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟一中所述的cu(no3)2·3h2o與甲醇質(zhì)量體積比為1g：40～60ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟一中所述的1,3,5-均苯三甲酸與甲醇質(zhì)量體積比為1g：80～100ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟一和步驟2)中所述的真空干燥條件均為70℃干燥5～10h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟1)中所述的對苯二酚與水的質(zhì)量體積比為1g：8～10ml。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟2)中藍(lán)色粉末與水的質(zhì)量體積比為1g：15～20ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟2)中超聲分散的時間為30min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成方法，其特征在于步驟2)中甲醇與聚乙烯吡咯烷酮的體積質(zhì)量比為1ml：3～5g。

10.如權(quán)利要求1所述合成的一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用，其特征在于所述的納米中空金屬有機(jī)框架材料用于核酸檢測。

技術(shù)總結(jié)
一種納米中空金屬有機(jī)框架材料的合成及其核酸檢測的應(yīng)用，它涉及核酸檢測技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明要解決用于CuAAC反應(yīng)的無機(jī)催化劑尺寸過大、尺寸不可控導(dǎo)致檢測受限的問題。本發(fā)明的納米中空Cu(I)金屬有機(jī)材料在核酸檢測中的應(yīng)用具有顯著的有益效果。首先，該材料通過內(nèi)部蝕刻和外部保護(hù)形成的中空結(jié)構(gòu)顯著提高了催化效率，使CuAAC反應(yīng)在核酸檢測中的效率大大提升。其次，由于Cu(I)被固定在材料內(nèi)部，減少了Cu(I)離子的逃逸和生物毒性，提高了生物安全性。此外，該材料還具有熒光檢測標(biāo)記的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度和高特異性的核酸檢測。

技術(shù)研發(fā)人員：楊微微,暴誠龍,于永生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21