本發(fā)明涉及納米材料與生物化學(xué)交叉領(lǐng)域，具體涉及一種hof比率熒光傳感器及肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、呼吸包含豐富的代謝和生理信息，可以為疾病診斷提供依據(jù)。其中，氨氣(nh3)作為肝臟和腎臟疾病的生物標(biāo)志物，通過呼氣中氨氣的準(zhǔn)確檢測有望取代耗時的血液檢測，實現(xiàn)臨床中肝腎患者的無創(chuàng)診斷。得益于操作簡單、顏色切換顯著等優(yōu)點，近年來便攜式氨氣熒光傳感器得到研究者們的廣泛關(guān)注。然而，由于受到傳感器靈敏度和選擇性方面的制約，復(fù)雜呼氣成分中氨氣的特異性識別和檢測仍然存在困難，因此開發(fā)高精準(zhǔn)的氨氣傳感材料對肝腎疾病的快速篩查和病程監(jiān)控具有重大意義。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，cn113325042b公開了一種鈉型mtw分子篩及其制備方法和應(yīng)用、氨氣氣體傳感器及其制備方法和應(yīng)用，其提供了鈉型mtw分子篩，所述鈉型mtw分子篩的硅鋁比為20～35。該鈉型mtw分子篩的孔道和籠中的na+離子作為可自由移動的陽離子，用于平衡硅鋁酸鹽分子篩骨架負(fù)電荷，該發(fā)明提供的鈉型mtw分子篩的硅鋁比低，具有離子電導(dǎo)率高且電阻小的優(yōu)點，以該發(fā)明提供的鈉型mtw分子篩作為敏感材料，提高化學(xué)電阻式氨氣氣體傳感器的性能與穩(wěn)定性，但其檢測極限仍然較高，僅能達到5ppm，檢測靈敏度受到其他氣體組分影響大。

3、氫鍵有機框架材料(hof)由于具有豐富的特異性識別位點和強大的發(fā)光特性，該材料在熒光傳感領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大潛力。目前大部分hof熒光傳感材料可分為熒光猝滅型和熒光增強型，但是，單信號響應(yīng)的熒光傳感器往往難以準(zhǔn)確定量痕量分析物的濃度。而比率型熒光傳感器通過兩種物質(zhì)發(fā)光強度比，幾乎可以消除探針濃度的干擾，有望實現(xiàn)分析物的精準(zhǔn)定量檢測，但該材料尚未在氨氣檢測領(lǐng)域有成熟應(yīng)用。因此，通過在hof內(nèi)部摻雜其他發(fā)光物質(zhì)，構(gòu)筑結(jié)構(gòu)高度可控的比率熒光hof材料對呼氣診斷肝腎疾病的發(fā)展具有重要推動作用。

4、基于此，本申請?zhí)岢隽艘环Nhof比率熒光傳感器及肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，利用發(fā)光金屬納米團簇和π堆疊hof結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高度可控的精確組裝，大大提升它們對痕量生物標(biāo)志物的高靈敏高選擇性檢測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種hof比率熒光傳感器及肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，有效實現(xiàn)肝腎病患者呼氣中氨氣檢測。

2、本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案為：

3、一種hof比率熒光傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將pt2cu4l8分散在無水乙醇中，加入1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘，將所得混合溶液密封并高溫反應(yīng)，經(jīng)洗滌、干燥后得到pt2cu4@hof-101比率型熒光傳感材料。

4、所述pt2cu4l8根據(jù)專利cn116496789a公開的方法得到，簡寫為pt2cu4，l為左炔孕諾酮配體；其中pt2cu4l8的制備方法為：將配體左炔諾孕酮溶解于二氯甲烷溶液中，加入h2ptcl6的甲醇溶液攪勻，加入三乙胺攪拌，然后加入六氟磷酸四乙腈銅的二氯甲烷溶液，持續(xù)攪拌，反應(yīng)結(jié)束以后將反應(yīng)液置于室溫下避光緩慢揮發(fā)，析出晶體pt2cu4?mnc，過濾，室溫晾干，也就得到pt2cu4l8產(chǎn)品；

5、作為本發(fā)明合成方法技術(shù)方案的進一步改進，上述pt2cu4l8和1,3,6,8-四(4-羧基苯)芘的用量控制在質(zhì)量比為0.5～4:1，反應(yīng)溫度控制在60～70℃，反應(yīng)時間為24～36h。

6、本發(fā)明進一步提供了上述hof比率熒光傳感器制備方法獲得的pt2cu4@hof-101在肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：將肝腎病患者的呼出氣收集在鋁箔采氣袋內(nèi)，向含有pt2cu4@hof-101的水溶液中通入收集氣體并靜置一段時間完成對患者呼出氣中氨氣的檢測和熒光顯色，或是通過患者直接向熒光傳感材料的水溶液中吹氣完成氨氣檢測。采用365nm紫外燈對檢測結(jié)果進行定性分析，采用熒光光譜儀收集材料的發(fā)射光譜用于肝腎病患者呼氣中氨氣濃度的定量分析。

7、作為本發(fā)明肝腎病患者呼氣中氨氣檢測方法的進一步改進，所述的pt2cu4@hof-101的水溶液濃度為2～10mg/100ml,單次檢測用量為4～5ml。

8、作為本發(fā)明肝腎病患者呼氣中氨氣檢測方法的進一步改進，所述的熒光光譜儀激發(fā)波長設(shè)置為365nm，發(fā)射光譜檢測400～800nm。

9、技術(shù)效果

10、1)本發(fā)明提供的hof比率熒光傳感器的制備方法，采用溶劑熱法，通過簡單的混合超聲、加熱反應(yīng)、離心洗滌即可制備得到pt2cu4@hof-101比率型熒光傳感材料。單次制備的材料可供約20次檢測使用，通過金屬納米團簇和hof有機配體用量的等比例擴大可一次獲得克級產(chǎn)品，可以實現(xiàn)熒光傳感器的批量化制備。

11、2)本發(fā)明所制備的pt2cu4@hof-101比率熒光傳感材料與傳統(tǒng)單一信號hof熒光傳感材料相比，對痕量氨氣的檢測能力更強，熒光變色程度更加明顯，檢測下限為0.7ppm。并且反向雙熒光信號極大程度上避免了探針濃度對待測物濃度的干擾，能夠更加精準(zhǔn)的量化痕量氨氣的濃度。

12、3)本發(fā)明所制備的pt2cu4@hof-101比率熒光傳感材料可以實現(xiàn)肝腎病患者呼氣中氨氣的檢測與定量分析，具有臨床上疾病初診和病程監(jiān)測的潛力。

技術(shù)特征：

1.一種hof比率熒光傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種hof比率熒光傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述pt2cu4的制備方法為：將配體左炔諾孕酮溶解于二氯甲烷溶液中，加入h2ptcl6的甲醇溶液，加入三乙胺攪拌，然后加入六氟磷酸四乙腈銅的二氯甲烷溶液，持續(xù)攪拌，反應(yīng)結(jié)束以后將反應(yīng)液置于室溫下避光緩慢揮發(fā)，析出晶體pt2cu4mnc，過濾，室溫晾干，也就得到pt2cu4產(chǎn)品。

3.如權(quán)利要求1所述的一種hof比率熒光傳感器的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度控制在60～70℃，反應(yīng)時間為24～36h，反應(yīng)后得到的材料使用無水乙醇離心洗滌三次。

4.如權(quán)利要求1-3所述的一種hof比率熒光傳感器的制備方法獲得的pt2cu4@hof-101在肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，其特征在于，將肝腎病患者的呼出氣收集在鋁箔采氣袋內(nèi)，向含有pt2cu4@hof-101的水溶液中通入收集氣體并靜置一段時間完成對患者呼出氣中氨氣的檢測和熒光顯色，或是通過患者直接向熒光傳感材料水溶液中吹氣完成氨氣檢測。

5.如權(quán)利要求4所述的一種hof比率熒光傳感器在肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，其特征在于，同一批測試中控制固定的探針濃度，之后對患者呼出氣進行檢測。

6.如權(quán)利要求4所述的一種hof比率熒光傳感器在肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，其特征在于，收集檢測后的pt2cu4@hof-101水溶液，在365nm紫外燈下進行初步定性分析，通過熒光光譜儀在激發(fā)波長為365nm條件下得到發(fā)射光譜用于呼氣中氨氣濃度的定量分析。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種HOF比率熒光傳感器的制備方法及肝腎病患者呼氣中氨氣檢測的應(yīng)用，該材料能夠檢測痕量氨氣，氨氣檢測下限為0.7ppm，通過兩種相反的熒光響應(yīng)信號能夠精準(zhǔn)定量肝腎病患者呼氣中氨氣的濃度，測試得到氨氣濃度與血氨濃度保持高度正相關(guān)關(guān)系，具體為通過將肝腎病患者的呼出氣收集在鋁箔采氣袋內(nèi)，向含有比率熒光傳感材料Pt<subgt;2</subgt;Cu<subgt;4</subgt;@HOF?101的水溶液中通入收集氣體并靜置一段時間完成對患者呼出氣中氨氣的檢測和熒光顯色，或是通過患者直接向熒光傳感材料水溶液吹氣完成氨氣檢測。可有效實現(xiàn)肝腎疾病非侵入式快速檢測，有望替代傳統(tǒng)的血氨檢測并應(yīng)用于肝腎疾病的臨床診斷與病程監(jiān)控領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：李立博,王宇馨,姚佳
受保護的技術(shù)使用者：太原理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15