一种铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用的制作方法

本发明属于化学分析，具体涉及一种铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用，尤其涉及一种高灵敏度、高选择性的铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用。

背景技术：

1、抗坏血酸(aa)是一种天然的水溶性维生素，存在于蔬菜和水果中，在人体的代谢过程中起着重要的作用。它能够促进人体内铁的吸收，维持免疫系统平衡，还可以产生胶原蛋白作为身体的保护性抗氧化剂，并作为辅助因子参与一些重要的酶促反应。因此有必要通过高灵敏度和快速响应的分析方法来对日常食物中的抗坏血酸进行检测。目前，检测抗坏血酸的方法有电化学法、高效液相色谱法、滴定分析法、和荧光分析法等。其中，荧光分析法因具有快速检测、高准确度、操作简单、成本低、省时等优点，已被广泛应用。

2、纳米酶具有合成简单、催化活性可调、稳定性好、成本低、容易获得和易于纯化等优点，近年来已成为催化领域的研究热点，它也是天然酶在各种应用中的有前途的替代品。金属有机骨架(mofs)是由无机金属中心和有机配体合成的多孔晶体固体材料，由于其具有高孔隙率以及丰富的活性位点，已被广泛应用于各种领域。近年来，一些具有类似过氧化物酶催化活性和内部荧光信号的mofs材料被设计并作为荧光传感平台用来检测分析物。为了进一步提高检测准确性，比率荧光分析方法应运而生，它减少了外部环境变化对检测的影响，并实现了自我校准，使测量误差最小化。

3、因此，开发一种抗坏血酸高灵敏度、高选择性识别和成本低廉的探针的比率荧光检测方法是本领域研究的重点。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用，尤其提供一种高灵敏度、高选择性的铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用。本发明提供的铁基金属有机骨架材料用于抗坏血酸检测中，具有灵敏度高、选择性好、检测方法简单、检测速度快、成本低的优点，能够实现水果果汁中的抗坏血酸的高灵敏分析检测，对抗坏血酸具有良好的传感能力。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用，所述铁基金属有机骨架材料的制备原料包括铁化合物和有机配体。

4、所述铁化合物包括铁盐，所述有机配体为苯甲酸类化合物或其衍生物。

5、上述特定铁基金属有机骨架材料用于抗坏血酸检测中，具有灵敏度高、选择性好、检测方法简单、检测速度快、成本低的优点，能够实现水果果汁中的抗坏血酸的高灵敏分析检测，对抗坏血酸具有良好的传感能力。

6、优选地，所述铁盐包括六水合氯化铁和/或无水氯化铁，优选六水合氯化铁。

7、优选地，所述苯甲酸类化合物包括对苯二甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸、或均苯四甲酸中任意一种或至少两种的组合，优选对苯二甲酸。

8、上述特定苯甲酸类化合物能够有效提高检测效果，响应情况更好，检测结果更加准确。

9、优选地，所述铁化合物与有机配体的摩尔比为(1-5):(1-5)，其中铁化合物的份数可以是1、2、3、4、5等，有机配体的份数可以是1、2、3、4、5等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

10、优选地，所述铁基金属有机骨架材料由包括以下步骤的方法制备得到：

11、(a)将有机配体、铁化合物与溶剂混合反应，得到初步产物；

12、(b)将初步产物进行处理，即洗涤、分散、离心，最后干燥得到所述铁基金属有机骨架材料。

13、优选地，步骤(a)所述反应前还经过超声处理，所述超声的功率为100-300w，时间为20-40min。

14、优选地，步骤(a)所述反应的温度为120-180℃，时间为10-25h。

15、其中，超声处理的功率可以是100w、150w、200w、250w、300w等，超声处理的时间可以是20min、25min、30min、35min、40min等，反应的温度可以是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃等，反应的时间可以是10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h、25h等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

16、优选地，步骤(b)所述处理的次数为至少三次，例如三次、四次、五次、六次、七次等。

17、第二方面，本发明提供了一种抗坏血酸的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

18、将待测样品与如上所述的铁基金属有机骨架材料、水、过氧化氢溶液和邻苯二胺混合孵育，之后检测荧光信号强度，根据结果结合拟合曲线计算待测样品中抗坏血酸浓度。

19、所述拟合曲线由包括以下步骤的方法得到：

20、(1)将如上所述的铁基金属有机骨架材料与水混合形成铁基金属有机骨架材料的悬浊液，之后与过氧化氢溶液和邻苯二胺混合，检测混合物荧光信号强度；

21、(2)将不同体积的抗坏血酸溶液分别与步骤(1)中的混合物混合孵育，检测荧光信号强度，依据抗坏血酸浓度与荧光信号强度之比进行拟合，得到拟合曲线。

22、上述检测方法通过采用特定铁基金属有机骨架材料，并采用比例荧光检测方式，具有灵敏度高、选择性好、检测方法简单、检测速度快、成本低的优点。

23、优选地，所述孵育的体系中，铁基金属有机骨架材料的浓度为10-100μg/ml，所述过氧化氢的浓度为0.05-0.15mmol/l，所述邻苯二胺的浓度为0.1-0.9mmol/l，其中，铁基金属有机骨架材料的浓度可以是10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml、50μg/ml、60μg/ml、70μg/ml、80μg/ml、90μg/ml或100μg/ml等，过氧化氢的浓度可以是0.05mmol/l、0.06mmol/l、0.07mmol/l、0.08mmol/l、0.09mmol/l、0.1mmol/l、0.11mmol/l、0.12mmol/l、0.13mmol/l、0.14mmol/l或0.15mmol/l等，邻苯二胺的浓度可以是0.1mmol/l、0.2mmol/l、0.3mmol/l、0.4mmol/l、0.5mmol/l、0.6mmol/l、0.7mmol/l、0.8mmol/l或0.9mmol/l等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，所述孵育的温度为20-30℃，时间为5-40min，其中温度可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃等，时间可以是5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min或40min等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。

25、优选地，所述检测荧光信号强度是在300-340nm(例如可以是300nm、310nm、320nm、330nm、340nm等)激发光波长下测量400-600nm(例如可以是400nm、450nm、500nm、550nm、600nm等)的发射光谱。

26、优选地，所述荧光信号强度之比为发射波长400-440nm(例如可以是400nm、405nm、410nm、415nm、420nm、425nm、430nm、435nm、440nm等)与550-600nm(例如可以是550nm、555nm、560nm、565nm、570nm、575nm、580nm、585nm、590nm、595nm、600nm等)处的荧光强度之比(定为p)。

27、具体地，步骤(2)中，用荧光强度之比p拟合曲线；曲线具体为：以抗坏血酸的浓度为横坐标，以p为纵坐标，进行拟合。

28、第三方面，本发明还提供了如上所述的检测方法在水果果汁抗坏血酸检测中的应用。

29、优选地，所述水果包括苹果、梨或猕猴桃。

30、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

31、本发明提供了一种铁基金属有机骨架材料在抗坏血酸检测中的应用，通过将特定铁基金属有机骨架材料用于抗坏血酸检测中，具有灵敏度高、选择性好、检测方法简单、检测速度快、成本低的优点，能够实现水果果汁中的抗坏血酸的高灵敏分析检测，对抗坏血酸具有良好的传感能力。