CN107722288B - 一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 - Google Patents
一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107722288B CN107722288B CN201710971399.1A CN201710971399A CN107722288B CN 107722288 B CN107722288 B CN 107722288B CN 201710971399 A CN201710971399 A CN 201710971399A CN 107722288 B CN107722288 B CN 107722288B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare earth
- antibiotics
- tetrazolyl
- metal
- phenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title abstract description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 title description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims abstract description 23
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- FURSZTLELWCEPL-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(tetrazol-1-yl)phenyl]benzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound N=1N=NN(C=1)C=1C=C(C=CC=1)C=1C=C(C=C(C(=O)O)C=1)C(=O)O FURSZTLELWCEPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N cyanic acid Chemical compound OC#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 claims description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 66
- IPWKIXLWTCNBKN-UHFFFAOYSA-N Madelen Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CC(O)CCl IPWKIXLWTCNBKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 35
- 229960002313 ornidazole Drugs 0.000 abstract description 35
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 abstract description 26
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000008204 material by function Substances 0.000 abstract 1
- -1 rare earth ions Chemical class 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 16
- FFOWJDCTFSWUMJ-JXMROGBWSA-N geranyl phosphate Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\COP(O)(O)=O FFOWJDCTFSWUMJ-JXMROGBWSA-N 0.000 description 14
- 239000013241 lanthanide-based metal–organic framework Substances 0.000 description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 8
- JVYYYCWKSSSCEI-UHFFFAOYSA-N europium(3+);trinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Eu+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JVYYYCWKSSSCEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 241000606125 Bacteroides Species 0.000 description 3
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229960005367 tetanus antitoxin Drugs 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010001478 Bacitracin Proteins 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 241000606124 Bacteroides fragilis Species 0.000 description 1
- 241001135228 Bacteroides ovatus Species 0.000 description 1
- 241000606123 Bacteroides thetaiotaomicron Species 0.000 description 1
- 241000606215 Bacteroides vulgatus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193163 Clostridioides difficile Species 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186394 Eubacterium Species 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000605909 Fusobacterium Species 0.000 description 1
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 description 1
- 241000544912 Melanoides Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000206591 Peptococcus Species 0.000 description 1
- 241000191992 Peptostreptococcus Species 0.000 description 1
- 206010057249 Phagocytosis Diseases 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 206010058556 Serositis Diseases 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 206010043376 Tetanus Diseases 0.000 description 1
- 241000589884 Treponema pallidum Species 0.000 description 1
- 208000005448 Trichomonas Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010044620 Trichomoniasis Diseases 0.000 description 1
- 239000004182 Tylosin Substances 0.000 description 1
- 229930194936 Tylosin Natural products 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- KIPLYOUQVMMOHB-MXWBXKMOSA-L [Ca++].CN(C)[C@H]1[C@@H]2[C@@H](O)[C@H]3C(=C([O-])[C@]2(O)C(=O)C(C(N)=O)=C1O)C(=O)c1c(O)cccc1[C@@]3(C)O.CN(C)[C@H]1[C@@H]2[C@@H](O)[C@H]3C(=C([O-])[C@]2(O)C(=O)C(C(N)=O)=C1O)C(=O)c1c(O)cccc1[C@@]3(C)O Chemical compound [Ca++].CN(C)[C@H]1[C@@H]2[C@@H](O)[C@H]3C(=C([O-])[C@]2(O)C(=O)C(C(N)=O)=C1O)C(=O)c1c(O)cccc1[C@@]3(C)O.CN(C)[C@H]1[C@@H]2[C@@H](O)[C@H]3C(=C([O-])[C@]2(O)C(=O)C(C(N)=O)=C1O)C(=O)c1c(O)cccc1[C@@]3(C)O KIPLYOUQVMMOHB-MXWBXKMOSA-L 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 1
- 208000022506 anaerobic bacteria infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002141 anti-parasite Effects 0.000 description 1
- 239000003096 antiparasitic agent Substances 0.000 description 1
- 229960005364 bacitracin zinc Drugs 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- CYDMQBQPVICBEU-UHFFFAOYSA-N chlorotetracycline Natural products C1=CC(Cl)=C2C(O)(C)C3CC4C(N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)C4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O CYDMQBQPVICBEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004475 chlortetracycline Drugs 0.000 description 1
- 235000019365 chlortetracycline Nutrition 0.000 description 1
- CYDMQBQPVICBEU-XRNKAMNCSA-N chlortetracycline Chemical compound C1=CC(Cl)=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O CYDMQBQPVICBEU-XRNKAMNCSA-N 0.000 description 1
- 206010009887 colitis Diseases 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 208000001848 dysentery Diseases 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 206010014665 endocarditis Diseases 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 210000004996 female reproductive system Anatomy 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021644 lanthanide ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- IAIWVQXQOWNYOU-FPYGCLRLSA-N nitrofural Chemical compound NC(=O)N\N=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 IAIWVQXQOWNYOU-FPYGCLRLSA-N 0.000 description 1
- 229960001907 nitrofurazone Drugs 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008782 phagocytosis Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 208000013223 septicemia Diseases 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 229940063650 terramycin Drugs 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229960004059 tylosin Drugs 0.000 description 1
- WBPYTXDJUQJLPQ-VMXQISHHSA-N tylosin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)O[C@H]([C@@H]([C@H]1N(C)C)O)O[C@@H]1[C@@H](C)[C@H](O)CC(=O)O[C@@H]([C@H](/C=C(\C)/C=C/C(=O)[C@H](C)C[C@@H]1CC=O)CO[C@H]1[C@@H]([C@H](OC)[C@H](O)[C@@H](C)O1)OC)CC)[C@H]1C[C@@](C)(O)[C@@H](O)[C@H](C)O1 WBPYTXDJUQJLPQ-VMXQISHHSA-N 0.000 description 1
- 235000019375 tylosin Nutrition 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- UCRLQOPRDMGYOA-DFTDUNEMSA-L zinc;(4r)-4-[[(2s)-2-[[(4r)-2-[(1s,2s)-1-amino-2-methylbutyl]-4,5-dihydro-1,3-thiazole-4-carbonyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-5-[[(2s,3s)-1-[[(3s,6r,9s,12r,15s,18r,21s)-3-(2-amino-2-oxoethyl)-18-(3-aminopropyl)-12-benzyl-15-[(2s)-butan-2-yl]-6-(carbox Chemical compound [Zn+2].C1SC([C@@H](N)[C@@H](C)CC)=N[C@@H]1C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCC([O-])=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N[C@H](CCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@H](CC=2C=CC=CC=2)C(=O)N[C@@H](CC=2NC=NC=2)C(=O)N[C@H](CC([O-])=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCCCC1 UCRLQOPRDMGYOA-DFTDUNEMSA-L 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N2021/6432—Quenching
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
一例Eu‑MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用，属于稀土功能材料领域。化学分子式为[(Eu)(L)(NO3)[HOCN(CH3)2]n，其中n仅代表该材料的内部分子组成为最简分子式的无限交替排列，L表示5‑(3‑(4‑四唑基)苯基)间苯二甲酸，该金属‑有机金属框架材料的合成方法采用的是溶剂热法，其合成产物在N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)溶液中有很高的稳定性；且产率较高，能在含多种抗生素的(DMF)溶液中选择性识别出硝唑类抗生素甲硝唑(MDZ)、奥硝唑(ODZ)、罗硝唑(RDZ)。
Description
技术领域
本发明属于小分子识别应用技术领域，具体涉及一种以5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸为有机配体、稀土金属铕为金属中心形成的金属有机框架材料，以及常温下通过检测该化合物在含不同抗生素的DMF有机溶液体系中的荧光强度，来迅速的识别出特种类别的抗生素甲硝唑(MDZ)、奥硝唑(ODZ)、罗硝唑(RDZ)。
背景技术
Ln-MOFs由于其镧系元素离子的4f电子层具有独特的电子层结构,因此在荧光和传感等领域具有广泛的应用前景。稀土离子的特征氧化态是正三价态，除镧、钪、钇这三种元素外，都具有4f电子和4f亚层的可填充电子的空轨道。稀土元素的外层电子结构相同，因而它们的性质非常相近，在自然界中往往以共生形式存在，难于分离；但由于4f层电子数的不同，它们又具有各自的特性，同时都具有能级相近的内层4f电子层构型，使得含有稀土离子的化合物表现出多样独特的物理性质和化学性质，从而在光、电、磁等领域得到了极为广泛的应用，特别是在发光性质方面，被誉为新型发光材料的宝库。稀土金属离子作为Ln-MOFs的金属中心，为其提供了良好的荧光性质，由稀土离子和有机配体构筑的Ln-MOFs材料的发光一般可以分成三大类：一是Ln-MOFs材料的发光直接来源于有机配体(主要是高共轭的配体)的激发；二是来源于稀土离子中心的发射(容易受到“天线效应”的影响)；三是来源于电荷的迁移，包括配体到金属的电荷迁移(LMCT)和金属到配体的电荷迁移(MLCT)。此外，Ln-MOFs框架中的客体分子对Ln-MOFs材料的发光也有一定的影响。Ln-MOFs的发光是非常敏感的，这依赖于它们的结构特征，包括金属中心的配位环境，孔表面的特征，与客体分子的相互作用及π–π共轭作用和氢键作用等，这就提供了一个强大的理论基础去发展Ln-MOFs在化学传感器方面的应用。在过去的几年中，Ln-MOFs材料在传感金属阳离子、阴离子、小分子、蒸汽及易爆炸物等方面都有大量的报道。众所周知，抗生素主要是由细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物或人工合成的类似物。20世纪90年代以后，科学家们将抗生素的范围扩大，统称为生物药物素。主要用于治疗各种细菌感染或致病微生物感染类疾病，一般情况下对其宿主不会产生严重的副作用。通俗地讲，抗生素就是用于治疗各种非病毒感染的药物。其中甲硝唑(MDZ)主要用于治疗或预防上述厌氧菌引起的系统或局部感染，如腹腔、消化道、女性生殖系、下呼吸道、皮肤及软组织、骨和关节等部位的厌氧菌感染，对败血症、心内膜炎、脑膜感染以及使用抗生素引起的结肠炎也有效。治疗破伤风常与破伤风抗毒素(TAT)联用，还可用于口腔厌氧菌感染。奥硝唑(ODZ)用于治疗由脆弱拟杆菌、狄氏拟杆菌、卵园拟杆菌、多形拟杆菌、普通拟杆菌、梭状芽胞杆菌、真杆菌、消化球菌和消化链球菌、幽门螺杆菌、黑色素拟杆菌、梭杆菌、CO2噬织维菌、牙龈类杆菌等敏感厌氧菌所引起的多种感染性疾病。罗硝唑(RDZ)具有抗寄生虫(火鸡鞭毛虫、滴虫病)抗熏浆菌及抗细菌作用。特别对引起猪赤痢得密螺旋体非常有效。此外，也是一种较好的生长促进剂，有增重和提高饲料转化率的作用。其稳定性及相容性较好，可与其他饲料添加剂如杆菌肽锌、硝呋烯腙、土霉素、金霉素、维吉霉属、泰洛星及微量元素铜、锌等混合，无不良影响。根据上述原因，实现对甲硝唑(MDZ)、奥硝唑(ODZ)、罗硝唑(RDZ)的选择性荧光识别很有研究意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的制备方法及其在抗生素识别中应用，该化合物属于单斜晶系，空间群为C2/c，中心离子Eu3+采取九配位模式(如图1所示)，最小不对称单元包含一个Eu3+，一个NO3 -，一个L2-和两个DMF分子。该化合物由双核Eu结构基元组成，通过有机配体连接成为二维结构(如图2所示)。通过荧光测试分析，该化合物对硝唑类抗生素甲硝唑(MDZ)、奥硝唑(ODZ)、罗硝唑(RDZ)具有很好的荧光淬灭现象。该金属-有机框架材料合成方法简单快速、产率高、结构独特、在有机溶剂中具有高的稳定性，对识别硝唑类抗生素MDZ、ODZ、RDZ分子具有很好的应用价值。
一种5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的合成方法及其在荧光识别方面的应用，其化学通式为：{(Eu)(L)(NO3)[HOCN(CH3)2]2}n，简称Eu-MOF，其中n代表该材料的内部分子组成为最简分子式的无限交替排列，L表示5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸，该Eu-MOFs使用的有机配体其化学分子式为C15H10N4O4，其分子结构式如下：
该稀土功能材料属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为：
α＝90°，γ＝101.0953°，β＝90°。
所述的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的合成步骤如下：在密封条件下，有机配体L与六水合硝酸铕在N,N-二甲基甲酰胺与乙醇的混合溶液中，通过溶剂热反应得到晶体结构的金属有机框架材料，即5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料。
其中有机配体与六水合硝酸铕的摩尔比为1：5，加入1毫升HNO3：H2O，溶剂热反应的条件为90℃，反应时间为72小时。
本发明还提供一种可荧光识别硝唑类抗生素MDZ、ODZ、RDZ的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的方法，取制备得到的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料5mg，分别加入到11种10ml的含不同抗生素(FFC、PCL、SMZ、SDZ、FZD、NZF、NFT、CAP、MDZ、ODZ、RDZ)的DMF溶液体系中，室温超声震20min后取出，装入4ml四面通透的比色皿中，在荧光光度分析仪上测试荧光强度。所述的含不同抗生素的DMF溶液中，各种抗生素的浓度均为0.05mmol/L。
所述的荧光较强的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料在DMF溶液体系中识别硝唑类抗生素MDZ、ODZ、RDZ的应用。
其中本发明所说的室温均指常压下的环境温度。
本发明包括Eu-MOFs的合成方法，测试方法及数据研究。
本发明包括Eu-MOFs的荧光测试分析研究。
本发明包括Eu-MOFs的X-射线单晶衍射仪测试和数据研究。
本发明建立了一种基于5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料，该材料具备良好的荧光特性，可应用于抗生素的荧光识别领域。
本发明进一步公开了此种金属有机框架材料的合成方法，是通过溶剂热法培养得到的。使用日本Rigaku公司的小分子型单晶X-射线衍射仪对晶体进行结构测定，利用石墨单色器，波长λ＝0.071073nm的Mo Kα射线，100K下测得衍射强度与晶胞参数等数据，并用扫描技术，对所收集的数据进行经验吸收校正，所得结果采用Shelxtl-97程序以直接法解析，用全矩阵最小二乘法修正。得到晶体学数据如下所示：
本发明公开的{(Eu)(L)(NO3)[HOCN(CH3)2]2}n金属有机框架及其合成晶体的优点在于：
(1)制备方法简单，所需原料易于得到，产率高且对温度要求较低。
(2)操作简单且有目的性地合成具备良好荧光性能的功能性材料，重现性好。
本发明红外光谱测定方法如下：将配体和金属有机框架分别与KBr混合研磨压薄片测定红外光谱，如图3所示。
附图说明
图1为实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的配位环境图。
图2为实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的二维层状结构。
图3为实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的红外吸收光谱图，IR/cm-1(KBr)：1669.43(m)，1649.82(m)，1628.99(m)，1615.29(m)，1589.42(m)，1498.83(s)，1453.49(m)，1420.78(m)，1384.35(w)，1295.43(s)，780.41(s)，717.38(s)，677.27(s)。
图4为实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料在不同抗生素(FFC、PCL、SMZ、SDZ、FZD、NZF、NFT、CAP、MDZ、ODZ、RDZ)的悬浊液中的荧光强度对比图。
图5为材料在不同抗生素的DMF悬浊液中5D0→7F2峰的荧光淬灭程度图。
图6是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的抗生素甲硝唑(MDZ)的荧光强度变化图。
图7是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度的抗生素甲硝唑(MDZ)时5D0→7F2荧光淬灭程度图。
图8是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的抗生素奥硝唑(ODZ)的荧光强度变化图。
图9是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度的抗生素奥硝唑(ODZ)时5D0→7F2荧光发射强度变化图。
图10是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的抗生素奥硝唑(RDZ)的荧光强度变化图。
图11是实施例1所制备的5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料的DMF溶液中加入不同浓度的抗生素奥硝唑(RDZ)时5D0→7F2荧光发射强度变化图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明，不能以下述实例来限定本发明的保护范围。本发明所述原料均有市售，实例中的所用原料均可从市场获得。
实施例1
取5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸0.1mmol，0.5mmol六水合硝酸铕，6mlDMF，1.5ml乙醇，加入装有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，滴加1毫升的硝酸溶液HNO3:H2O(体积比为1:3)，在90℃下恒温反应72h，得到无色透明长条状晶体，即5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料。
将5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料5mg，加入到10ml的含有已选定的不同抗生素浓度为0.5mmol/L的DMF溶液体系中，室温超声震荡20min后取出，装入4ml四面通透的比色皿中，以307nm为激发波长，使用FS5型荧光光度分析仪上测试各悬浮液的荧光强度，如图4、5所示，通过荧光淬灭程度可以简单识别硝唑类抗生素甲硝唑(MDZ)、罗硝唑(RDZ)、奥硝唑(ODZ)。
实施例2
取5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸0.1mmol，0.5mmol六水合硝酸铕，6mlDMF，1.5ml乙醇，加入装有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，滴加1毫升的硝酸溶液HNO3:H2O(体积比为1:3)，在90℃下恒温反应72h，得到无色透明长条状晶体，即5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料。
将5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料5mg，分别加入到10ml的含有不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的甲硝唑(MDZ)的DMF溶液中，室温超声震荡20min后取出，装入4ml四面通透的比色皿中，以307nm为激发波长，使用FS5型荧光光度分析仪上测试各悬浮液的荧光强度，如图6和7所示，发现材料对不同浓度甲硝唑(MDZ)的荧光淬灭情况以及对应的5D0→7F2荧光发射峰情况。
实施例3
取5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸0.1mmol，0.5mmol六水合硝酸铕，6mlDMF，1.5ml乙醇，加入装有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，滴加1毫升的硝酸溶液HNO3:H2O(体积比为1:3)，在90℃下恒温反应72h，得到无色透明长条状晶体，即5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料。
将5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料5mg，分别加入到10ml的含有不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的奥硝唑(ODZ)的DMF溶液中，室温超声震荡20min后取出，装入4ml四面通透的比色皿中，以307nm为激发波长，使用FS5型荧光光度分析仪上测试各悬浮液的荧光强度，如图8和9所示，得出材料对不同浓度奥硝唑(ODZ)的荧光淬灭情况以及5D0→7F2荧光发射情况。
实施例4
取5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸0.1mmol，0.5mmol六水合硝酸铕，6mlDMF，1.5ml乙醇，加入装有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，滴加1毫升的硝酸溶液HNO3:H2O(1:3)，在90℃下恒温反应72h，得到无色透明长条状晶体，即5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架材料。
将5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸稀土Eu金属有机框架晶体材料5mg，分别加入到10ml的含有不同浓度(0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.05mmol/L、0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.25mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L)的罗硝唑(RDZ)的DMF溶液中，室温超声震荡20min后取出，装入4ml四面通透的比色皿中，以307nm为激发波长，使用FS5型荧光光度分析仪上测试各悬浮液的荧光强度，如图10和11所示，得出材料对不同浓度罗硝唑(RDZ)的荧光淬灭情况以及5D0→7F2荧光发射情况。
Claims (1)
1.Eu-MOFs稀土功能材料在荧光识别MDZ、RDZ抗生素中的应用，具体是在0.5mmol/L 的DMF 溶液体系中荧光识别MDZ、RDZ抗生素中的应用，所述的Eu-MOFs金属有机框架材料的化学分子式为{(Eu)(L)(NO3)[HOCN(CH3)2]2}n，其中n代表该材料的内部分子组成为最简分子式的无限交替排列，L表示5-(3-(4-四唑基)苯基)间苯二甲酸，所述的Eu-MOFs金属有机框架材料属于单斜晶系，空间群为C2/c，晶胞参数为：a=28.004(5)Å，b=13.661(2)Å，c=14.406(3)Å，α=90°，γ= 101.0953°，β=90°，该金属有机框架材料所使用的有机配体的化学分子式为C15H10N4O4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710971399.1A CN107722288B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710971399.1A CN107722288B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107722288A CN107722288A (zh) | 2018-02-23 |
| CN107722288B true CN107722288B (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=61210744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710971399.1A Active CN107722288B (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107722288B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108623815B (zh) * | 2018-06-21 | 2020-09-15 | 三峡大学 | 一种镉基金属有机框架材料的制备方法及其在离子识别中的应用 |
| CN109400895B (zh) * | 2018-10-19 | 2021-06-18 | 三峡大学 | 一种稀土铽基金属有机框架材料，合成方法及其在抗生素识别中的应用 |
| CN109406476B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-02-12 | 黑龙江大学 | 检测饮用水中抗生素的方法 |
| CN110669500B (zh) * | 2019-10-21 | 2022-03-08 | 三峡大学 | 铽基稀土晶态材料的制备及荧光检测水中抗生素上的应用 |
| CN111234254B (zh) * | 2020-02-27 | 2021-07-27 | 西北大学 | 一种可实现白光发射的d-p异核双金属有机框架材料及制备方法 |
| CN112029111B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-02-01 | 三峡大学 | 用于抗生素识别的发光Eu基有机框架材料的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105503915A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-20 | 西北大学 | 一种具有荧光识别功能的铕金属有机框架化合物、制备方法及应用 |
| CN106674534A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-17 | 南开大学 | 一种铕稀土金属–有机框架材料及其制备方法及其应用 |
| CN106916317A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-07-04 | 三峡大学 | 一种稀土金属铕基有机晶态材料，制备及在荧光识别抗生素上的应用 |
-
2017
- 2017-10-18 CN CN201710971399.1A patent/CN107722288B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105503915A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-04-20 | 西北大学 | 一种具有荧光识别功能的铕金属有机框架化合物、制备方法及应用 |
| CN106674534A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-17 | 南开大学 | 一种铕稀土金属–有机框架材料及其制备方法及其应用 |
| CN106916317A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-07-04 | 三峡大学 | 一种稀土金属铕基有机晶态材料，制备及在荧光识别抗生素上的应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| A lanthanide(III) metal-organic framework exhibiting ratiometric luminescent temperature sensing and tunable white light emission;Lan-Lan Wu et al;《CrystEngComm》;20160201;第18卷(第23期);4268-4271 * |
| Determinationoftetracyclineinmilkbyusingnucleotide/lanthanide;Hongliang Tan et al;《Biosensors andBioelectronics》;20131215;第50卷;447-452 * |
| Lan-Lan Wu et al.A lanthanide(III) metal-organic framework exhibiting ratiometric luminescent temperature sensing and tunable white light emission.《CrystEngComm》.2016,第18卷(第23期),4268-4271. * |
| 浅谈水热合成法在晶体合成中的应用;孙爽等;《内蒙古民族大学学报（自然科学版）》;20140930;第29卷(第5期);520-524 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107722288A (zh) | 2018-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107722288B (zh) | 一例Eu-MOFs材料的合成及其在抗生素识别中的应用 | |
| CN103965230B (zh) | 一种基于稀土金属簇的功能性金属-有机骨架及其制备方法 | |
| CN107698625B (zh) | 一种基于噻吩-2，5-二羧酸和邻菲啰啉构筑的金属有机框架化合物的合成及应用 | |
| CN103242352A (zh) | 一种具有化学传感功能的发光金属有机框架材料及其制备方法和应用 | |
| CN105586033B (zh) | 一种含有谷氨酸结构的罗丹明pH荧光探针及其应用 | |
| CN113234233B (zh) | 一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料及制备方法 | |
| CN106750350A (zh) | 一种三元稀土有机框架晶体材料、其合成方法及应用 | |
| CN101101291A (zh) | 三维纳米孔洞Eu配位聚合物型锌离子荧光探针及其制备方法与应用 | |
| Zhao et al. | A Zn-MOF with 8-fold interpenetrating structure constructed with N, N′-bis (4-carbozylbenzyl)-4-aminotoluene ligands, sensors and selective adsorption of dyes | |
| Marchesi et al. | Synthesis of Novel Luminescent Double-Decker Silsesquioxanes Based on Partially Condensed TetraSilanolPhenyl POSS and Tb3+/Eu3+ Lanthanide Ions | |
| CN106588963A (zh) | 基于八羧基‑杯[4]芳烃铽金属配合物及其制备方法 | |
| Su et al. | A Cd (II)-based MOF as a dual-responsive luminescent probe for highly selective detection of Fe3+ cation and nitrofurantoin | |
| Singh-Wilmot et al. | Nonanuclear lanthanide (III) nanoclusters: Structure, luminescence and magnetic properties | |
| CN105018073B (zh) | 一种含有两种配体的Eu配合物红色发光晶体材料及其制备方法 | |
| Ying-Ying et al. | A series of lanthanide complexes with 2, 4-dimethylbenzoic acid and 2, 2: 6′, 2 ″-terpyridine: Supramolecular structures, thermal decomposition mechanism and photoluminescence | |
| CN110669500B (zh) | 铽基稀土晶态材料的制备及荧光检测水中抗生素上的应用 | |
| CN106866983A (zh) | 低温白光稀土‑有机配位聚合物的调控合成及荧光调控 | |
| CN116082654B (zh) | 一种镉金属配位聚合物及其制备方法和检测甲硝唑的应用 | |
| CN110283330B (zh) | 基于锌基发光金属有机骨架材料及其制备方法和应用 | |
| CN106278920B (zh) | 用作镉离子荧光探针的氨三乙酸钬配合物及其制备方法 | |
| CN105969340B (zh) | 一种铁离子荧光探针多孔材料及其制备方法 | |
| CN106749355A (zh) | 一种二元稀土有机框架晶体材料、其合成方法及应用 | |
| CN108341970B (zh) | 一种基于2,5-噻吩二羧酸和钆的配位聚合物及其制备方法 | |
| CN106397466A (zh) | 一种可选择性识别Cr3+的金属‑有机框架及其制备方法 | |
| CN104844489B (zh) | 一种二维配位聚合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240613 Address after: 810, 8th Floor, Building 10, Courtyard 1, Tianxing Street, Fangshan District, Beijing, 102400 Patentee after: Beijing Zhichanhui Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 443002 No. 8, University Road, Yichang, Hubei Patentee before: CHINA THREE GORGES University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |