CN113698621B - 一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素b1检测中的应用 - Google Patents

一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素b1检测中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用。本发明依据黄曲霉毒素B1对铝金属有机骨架材料的荧光光谱影响，建立了一种非适体的、低成本的快速检测黄曲霉毒素B1的方法。所需要金属有机骨架材料在检测限优于现有金属有机骨架材料荧光检测黄曲霉毒素B1技术的情形下，用量仅为后者的1/1000；可通过调节铝金属有机骨架材料浓度实现对黄曲霉毒素B1的荧光增强或猝灭行为，且此现象具有良好的重复性。本发明提供的方法简单、灵敏、检测速度快、选择性高、成本低廉，可实现环境或食品中黄曲霉毒素B1的高选择性高灵敏分析检测。

Description

一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用
技术领域
本发明涉及药物分析领域技术领域，具体涉及一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用。
背景技术
黄曲霉毒素是黄曲霉、寄生曲霉等某些菌株产生的双呋喃环类毒素，被国际癌症研究机构(IARC)定为I类致癌物，其衍生物约有20多种，在极低浓度下即可对生物体致癌、致畸、致突变。黄曲霉毒素B1是农作物产品在收获、储存、加工中产生的最易产生、最具毒性的一类代谢产物，具有耐高温特性，且自身的化学性质稳定。
当前检测黄曲霉毒素B1的方法有酶联免疫吸附法、高效液相色谱法、膜基免疫法、荧光测定法等。酶联免疫吸附法相比其他方法得到的回收率和相对标准偏差较差；高效液相色谱法的前处理复杂、耗时长、灵敏度低；膜基免疫法对前处理要求高、并要求准确的极化读数。而荧光测定法以荧光材料(有机荧光染料或荧光纳米材料)为信号平台，利用荧光纳米材料的猝灭和增强效果进而实现有效检测，其相较于上述其他方法具有简单、灵敏、易操作、低成本等优点。常用来检测黄曲霉毒素B1的荧光纳米材料有碳点(CDs)、量子点(QDs)、金属纳米团簇(MNC)、发光金属有机骨架材料等。但是这些荧光材料中，碳点体积小，分离纯化难度大；量子点和金属纳米团簇稳定性较差，重复利用率低，且通常要结合价格昂贵且易失活的适配体，因此寻求低成本的、非适配体辅助和性能优良的荧光材料至关重要。
发光金属有机骨架材料是指由共轭的有机配体和金属离子组成的、具有发光特性的多孔晶体材料，它除了保有金属有机骨架材料的超高孔隙率、功能多样、结构多变、比表面积和孔体积大、孔径均匀等特性，还有水稳定性好、热稳定性好、发射强度大、成本低等优势。近年来的研究发现，基于发光金属有机骨架材料的荧光法具有对检测物高灵敏度，高选择性，以及快速响应和实时监控等显著优势。但是目前基于发光金属有机骨架材料的黄曲霉毒素B1荧光检测方法均为荧光猝灭型的，这使得检测限相对较低，而且因发光金属有机骨架材料检测用量较大，成本较高。铝金属有机骨架材料具有相对廉价和制备方法便捷性的优点，尤其是其独特的“呼吸效应”，可在压力、温度和客体分子的外界刺激下，自身结构发生变化，为调变其荧光性能提供了可能性。
CN111239213A公开了一种一种共价有机骨架材料原位修饰电极及电化学生物传感器，属于电化学检测领域。本发明以ABA和En作为连接体，在玻碳电极表面原位生长共价有机骨架材料TpBD，从而构建得到原位共价修饰TpBD的电极，并通过引入磁性纳米粒子作为信号探针载体，基于适体和黄曲霉毒素M1之间的特异性结合作用，以制备的TpBD键合的玻璃碳电极作为工作电极，构建电化学生物传感器。本发明电化学生物传感器能够高选择性和高灵敏测定黄曲霉毒素M1，检测限为0.15ng/mL，且具有良好的稳定性，在室温下保存15天后，仍可保留初始信号的76％，可广泛应用在电化学领域中。
CN110204654A公开了一种黄曲霉毒素表面印迹聚合物及其农作物检测方面应用。选用金属有机骨架材料HKUST-1为载体，7-乙酰氧基-4-甲基香豆素为黄曲霉毒素的替代模板，合成表面印迹聚合物HKUST-1，结合高效液相-荧光检测器，为小麦中黄曲霉毒素的分离、分析与检测。
因此，开发一种对黄曲霉毒素B1的高灵敏度、高选择性识别和的的探针的荧光检测方法是本领域研究的重点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用。所述铝金属有机骨架材料是对黄曲霉毒素B1具有高灵敏度、高选择性识别的荧光探针，以解决现有技术中存在的黄曲霉毒素B1的检测方法涉及昂贵的仪器、复杂的制备步骤或时间成本的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用。
在本发明中，所述铝金属有机骨架材料在检测限优于现有金属有机骨架材料荧光检测黄曲霉毒素B1技术的情形下，用量仅为后者的1/1000，实现对黄曲霉毒素B1的高灵敏度、高选择性识别和的的探针的荧光检测方法。
优选地，所述铝金属有机骨架材料的制备原料包括：铝化合物、有机配体和尿素。
在本发明中，以铝化合物、有机配体和尿素合成的铝金属有机骨架材料(MIL-53(Al)-NH2)是一个双稳态系统，其收缩膨胀取决于客体分子。在水环境条件下，多数孔呈现窄孔(np，
Figure BDA0003264069630000031
)形态，少数为大孔(lp，
Figure BDA0003264069630000032
Figure BDA0003264069630000033
)形态，使得黄曲霉毒素B1分子很容易进入孔内，而充当分子钳的MIL-53(Al)-NH2将客体分子黄曲霉毒素B1夹住，np形态的孔占比变多，导致荧光增强。此外，本发明还意外地发现可通过调节铝金属有机骨架材料(MIL-53(Al)-NH2)在检测体系中的浓度，实现黄曲霉毒素B1对其荧光增强和猝灭行为的可逆转变，实现对黄曲霉毒素B1的高灵敏度、高选择性识别和的探针的荧光检测方法。
优选地，所述铝化合物为铝盐的水合物，优选为六水合氯化铝。
优选地，所述有机配体为氨基取代的苯甲酸类化合物。
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、均苯四甲酸或联苯二甲酸中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述有机配体为2-氨基对苯二甲酸。
优选地，所述铝化合物、有机配体和尿素的摩尔比为(3-7):(3-7):(5-15)；
其中，第一个“3-7”例如可以是3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7等；
其中，第二个“3-7”例如可以是3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7等；
其中，“5-15”例如可以是5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15等。
优选地，所述铝金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：
(a)将铝化合物溶解后与有机配体混合，滴加尿素溶液，混合搅拌，于高压反应釜中反应，得到初步合成的铝金属有机骨架材料；
(b)将所述初步合成的铝金属有机骨架材料依次进行洗涤、一次分散、一次搅拌、一次离心收集、二次分散、二次搅拌、二次离心收集、干燥，得到所述铝金属有机骨架材料。
优选地，步骤(a)中，所述混合搅拌的时间为20-40min，例如可以是20min、25min、30min、35min、40min等。
优选地，步骤(a)中，所述反应的温度为120-180℃，例如可以是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃等，所述反应的时间为4-6h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h、6h等。
优选地，步骤(b)中，所述洗涤采用去离子水，洗涤的次数在3次以上，例如可以是3次、4次、5次、6次等。
优选地，步骤(b)中，所述一次分散的溶剂为二甲基甲酰胺。
优选地，步骤(b)中，所述二次分散的溶剂为甲醇。
优选地，步骤(b)中，所述一次搅拌和二次搅拌均在黑暗中进行，所述一次搅拌和二次搅拌的温度各自独立地为20-30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃等，所述一次搅拌和二次搅拌的时间各自独立地为20-30h，例如可以是20h、22h、24h、26h、28h、30h等。
优选地，所述干燥为真空干燥，所述真空干燥的温度为40-60℃，例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃等，所述真空干燥的时间为20-30h，例如可以是20h、22h、24h、26h、28h、30h等。
优选地，所述铝金属有机骨架材料在检测黄曲霉毒素B1中，所述检测具体包括以下步骤：
(1)将铝金属有机骨架材料分散于缓冲溶液中，得到铝金属有机骨架材料的悬浊液，并检测其荧光信号强度；
(2)配制一系列黄曲霉毒素B1的标准溶液，将黄曲霉毒素B1的标准溶液与铝金属有机骨架材料的悬浊液进行混合，记录发射光谱的变化；
(3)根据黄曲霉毒素B1的浓度与铝金属有机骨架材料的荧光强度拟合曲线，根据荧光信号和工作曲线可以对样品中黄曲霉毒素B1进行定性和/或定量检测。
优选地，述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液，优选为pH＝7.0-7.5(例如可以是7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5等)的0.005-0.02M(例如可以是0.005M、0.01M、0.015M、0.02M等)磷酸盐缓冲溶液。
优选地，步骤(1)中，所述分散为超声分散，所述超声分散的功率为120-300W，例如可以是120W、140W、160W、180W、200W、220W、240W、260W、280W、300W等，所述超声分散的时间为1-30min，例如可以是1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min等。
优选地，步骤(1)中，所述铝金属有机骨架材料的悬浊液的浓度为0.050μg/mL-0.050mg/mL，例如可以是0.050μg/mL、0.100μg/mL、0.500μg/mL、0.001mg/mL、0.005mg/mL、0.010mg/mL、0.050mg/mL等，优选0.050μg/mL。
优选地，所述检测在300-360nm(例如可以是300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm等)激发光波长下测量360-560nm的发射光谱。
优选地，所述黄曲霉毒素B1的标准溶液包括：黄曲霉毒素B1、甲醇和磷酸盐缓冲溶液。
优选地，所述黄曲霉毒素B1、甲醇和磷酸盐缓冲溶液的质量比为(0-1):(0-4):(15-20)；
其中，“0-1”例如可以是0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1等，(下限不包括0)；
其中，“0-4”例如可以是0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4等，(下限不包括0)；
其中，“15-20”例如可以是15、16、17、18、19、20等。
优选地，步骤(2)中，所述混合为：将铝金属有机骨架材料的悬浊液与不同浓度黄曲霉毒素B1标准溶液混合，得到相同体积、不同黄曲霉毒素B1浓度的溶液，进行孵育后，再检测荧光信号强度。
优选地，步骤(2)中，所述孵育的温度为20-30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃等，所述孵育的时间为0-40min，例如可以是0.01min、0.05min、0.1min、0.5min、1min、2min、4min、6min、8min、10min、20min、30min、40min等，(不包括下限0)。
优选地，步骤(2)中，通过调变铝金属有机骨架材料的浓度，实现黄曲霉毒素B1的荧光增强和猝灭行为的可逆转变。
优选地，步骤(2)中，所述铝金属有机骨架材料的浓度为0.05-1μg/mL(例如可以是0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、0.8μg/mL、1μg/mL等)，实现黄曲霉毒素B1的荧光增强，所述铝金属有机骨架材料的浓度为1-50μg/mL(例如可以是1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL、25μg/mL、30μg/mL、35μg/mL、40μg/mL、45μg/mL、50μg/mL等)，实现黄曲霉毒素B1的荧光猝灭。
优选地，步骤(2)中，所述检测在300-360nm(例如可以是300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm等)激发光波长下测量360-560nm的发射光谱，优选在330nm激发光波长下测量360-560nm的发射光谱。
优选地，所述拟合曲线使用发射波长430-440nm(例如可以是430nm、432nm、434nm、435nm、436nm、438nm、440nm等)处的荧光强度作图，优选使用发射波长435nm处的荧光强度作图。
优选地，所述铝金属有机骨架材料用于食品中黄曲霉毒素B1的检测。
优选地，所述食品包括茶叶、谷物、粮油或干果中的任意一种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明检测限优于其他金属有机骨架材料荧光检测黄曲霉毒素B1技术的情形下，质量用量仅为后者的1/1000；并可通过调节铝金属有机骨架材料浓度实现对黄曲霉毒素B1的荧光增强或猝灭行为的转变。本发明的铝金属有机骨架材料在检测黄曲霉毒素B1中的传感应用，对黄曲霉毒素B1具有良好的传感能力。
附图说明
图1为0.050mg/mL铝金属有机骨架材料在λex＝330nm下获得的Stern-Volmer曲线。
图2为0.050mg/mL铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1的标准曲线。
图3为不同浓度黄曲霉毒素B1对0.050mg/mL铝金属有机骨架材料荧光光谱图的荧光猝灭作用。
图4为0.050μg/mL铝金属有机骨架材料在λex＝330nm下获得的Stern-Volmer曲线。
图5为0.050μg/mL铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1的标准曲线。
图6为不同浓度黄曲霉毒素B1对0.050μg/mL铝金属有机骨架材料荧光光谱图的荧光增强作用。
图7为不同种金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1的响应。
图8为茶叶中可能的干扰物的干扰性实验数据。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
制备例1
本制备例提供一种铝金属有机骨架材料，所述铝金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：
(a)将1.448g氯化铝水合物(6mmol)溶解于去离子水中，在磁力搅拌下向上述溶液加入1.088g 2-氨基对苯二甲酸(6mmol)，得到溶液Ⅰ。用10mL去离子水溶解0.576g尿素，得到溶液Ⅱ。在溶液Ⅰ持续搅拌下将溶液Ⅱ缓慢加入溶液Ⅰ中。继续搅拌30min后，将混合溶液转至聚四氟乙烯衬里的高压反应釜并将其置于150℃保持5h，随后自然冷却至室温；
(b)将初步合成的铝金属有机骨架材料用去离子水洗涤3次，然后分散于40mL的二甲基甲酰胺中，室温下黑暗中搅拌24h，离心收集，再分散于40mL甲醇中，室温下黑暗中搅拌24h之后，离心，收集沉淀，50℃下真空干燥24h，研磨待用。
制备例2
本制备例提供一种铝金属有机骨架材料，所述铝金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：
(a)将1.210g氯化铝水合物(5mmol)溶解于去离子水中，在磁力搅拌下向上述溶液加入1.088g 2-氨基对苯二甲酸(6mmol)，得到溶液Ⅰ。用10mL去离子水溶解0.576g尿素，得到溶液Ⅱ。在溶液Ⅰ持续搅拌下将溶液Ⅱ缓慢加入溶液Ⅰ中。继续搅拌30min后，将混合溶液转至聚四氟乙烯衬里的高压反应釜并将其置于120℃保持4h，随后自然冷却至室温；
(b)将初步合成的铝金属有机骨架材料用去离子水洗涤4次，然后分散于50mL的二甲基甲酰胺中，室温下黑暗中搅拌24h，离心收集，再分散于50mL甲醇中，室温下黑暗中搅拌24h之后，离心，收集沉淀，40℃下真空干燥24h，研磨待用。
制备例3
本制备例提供一种铝金属有机骨架材料，所述铝金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：
(a)将1.448g氯化铝水合物(6mmol)溶解于去离子水中，在磁力搅拌下向上述溶液加入0.907g 2-氨基对苯二甲酸(5mmol)，得到溶液Ⅰ。用10mL去离子水溶解0.576g尿素，得到溶液Ⅱ。在溶液Ⅰ持续搅拌下将溶液Ⅱ缓慢加入溶液Ⅰ中。继续搅拌30min后，将混合溶液转至聚四氟乙烯衬里的高压反应釜并将其置于120℃保持4h，随后自然冷却至室温；
(b)将初步合成的铝金属有机骨架材料用去离子水洗涤4次，然后分散于50mL的二甲基甲酰胺中，室温下黑暗中搅拌24h，离心收集，再分散于50mL甲醇中，室温下黑暗中搅拌24h之后，离心，收集沉淀，40℃下真空干燥24h，研磨待用。
制备例4
本制备例提供一种铝金属有机骨架材料，与制备例1的区别仅在于，将氯化铝水合物替换为等摩尔量的九水合硝酸铝，其他步骤与制备例1相同。
制备例5
本制备例提供一种铝金属有机骨架材料，与制备例1的区别仅在于，将2-氨基对苯二甲酸替换为等摩尔量的对苯二甲酸，其他步骤与制备例1相同。
对比制备例1
本对比制备例提供锆金属有机骨架材料，所述锆金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：将300mg四氯化锆、75μL去离子水、20mL二甲基甲酰胺混合溶液搅拌15min，加入235mg 2-氨基对苯二甲酸、4.88g苯甲酸和347μL盐酸、10mL二甲基甲酰胺,搅拌均匀后转入100mL高压反应釜，120℃反应24h。反应结束后，冷却至室温。二甲基甲酰胺洗涤3次,再用水洗涤3次。50℃真空干燥过夜。制备得到淡黄色Uio-66-NH2材料。
对比制备例2
本对比制备例提供一种铁金属有机骨架材料，所述铁金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：将0.543g 2-氨基对苯二甲酸溶解在30mL去离子水中，超声处理30min。将0.8109g六水合三氯化铁加入到上述溶液中，再次超声处理30min。将混合溶液转移到50mL聚四氟乙烯衬里的高压釜中，在150℃反应6h。冷却至室温后离心收集所得固体，用去离子水和二甲基甲酰胺各洗涤三次。洗涤后固体再分散于无水甲醇，搅拌24h。最后，将离心收集得到的固体在70℃下真空干燥12h，即为MIL-53(Fe)-NH2材料。
实施例1
基于0.050mg/mL铝金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1进行检测
本实施例使用制备例1制备的铝金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1进行检测，具体方法如下：
(1)将制备例1制备的5mg铝金属有机骨架材料分散在10mLpH＝7.4的0.01M磷酸盐缓冲溶液中，并超声5min，得到铝金属有机骨架材料的悬浊液，进一步用磷酸盐缓冲溶液稀释后得到材料浓度为0.055mg/mL的悬浊液；
(2)将1mg黄曲霉毒素B1溶解到5mL甲醇中，以此为黄曲霉毒素B1母液，并用磷酸盐缓冲溶液稀释得到不同浓度的黄曲霉毒素B1标准溶液，放于冰箱中(4℃)待用；向4.5mL浓度为0.055mg/mL的悬浊液加入0.5mL的黄曲霉毒素B1标准溶液，得到一系列体积为5mL不同黄曲霉毒素B1浓度的溶液。室温下孵育5min后，在330nm激发光波长下记录360nm到560nm范围内的混合溶液的荧光光谱；
(3)根据黄曲霉毒素B1的浓度与铝金属有机骨架材料的荧光强度拟合曲线，根据荧光信号和工作曲线可以对样品中黄曲霉毒素B1进行定性和定量检测；
其中，图1为0.050mg/mL铝金属有机骨架材料在λex＝330nm下获得的Stern-Volmer曲线，如图1所示，曲线在低浓度区域首先向下弯曲，在一定的浓度阈值后，这一趋势发生逆转。
其中，图2为0.050mg/mL铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1的标准曲线，如图2所示，所测得荧光信号与黄曲霉毒素B1浓度在0.96-16.01μM范围内成线性，R2＝0.9996，检出限为181ppb，好于美国食品药品监督管理局(FDA)为肉牛设定的玉米和花生饲料的耐受水平300ppb；
其中，图3为不同浓度黄曲霉毒素B1对0.050mg/mL铝金属有机骨架材料荧光光谱图的荧光猝灭作用，如图3所示，在使用0.050mg/mL铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1时，随着黄曲霉毒素B1的增加，0.050mg/mL铝金属有机骨架材料的荧光光谱表现出荧光猝灭。
实施例2
基于0.050μg/mL铝金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1进行检测
本实施例提供一种黄曲霉毒素B1的检测方法，所述检测方法使用制备例1提供的铝金属有机骨架材料，与实施例1的区别仅在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述铝金属有机骨架材料的浓度为0.050μg/mL，其他步骤与实施例1相同。
其中，图4为0.050μg/mL铝金属有机骨架材料在λex＝330nm下获得的Stern-Volmer曲线，如图1所示，曲线直线延伸，在9.61μM之后逐渐弯曲；
其中，图5为0.050μg/mL铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1的标准曲线，如图5所示，所测得荧光信号与黄曲霉毒素B1浓度在0.05-9.61μM范围内成线性，R2＝0.9987，检出限为11.67ppb，明显好于FDA为肉牛设定的玉米和花生饲料的耐受水平300ppb，也低于目前大多数国家和地区所规定的食品中黄曲霉毒素B1的最高允许含量20ppb；
其中，图6为不同浓度黄曲霉毒素B1对0.050μg/mL的铝金属有机骨架材料荧光光谱图的荧光增强作用，如图6所示，在0.050μg/mL的铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1时，随着黄曲霉毒素B1的增加，荧光光谱逐渐增强，由此说明可通过调节铝金属有机骨架材料浓度实现对黄曲霉毒素B1的荧光增强转变。
实施例3
不同种金属有机骨架材料作为传感材料对黄曲霉毒素B1进行检测
本实施例用黄曲霉毒素B1测试了不同种金属有机骨架材料的响应，除使用一定的黄曲霉毒素B1浓度、更换了金属有机骨架材料外，其他操作步骤与实施例2相同；利用发光金属有机骨架材料(制备例1-5和对比制备例1-2提供的材料)对该工作进行可靠性检验，分别记录初始强度为I0，加入同浓度黄曲霉毒素B15 min后测试为I；
具体测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0003264069630000131
由表1测试数据可知，除了更换对苯二甲酸配体后制得的材料(制备例5)没有荧光外，制备例1-4提供的铝金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1具有选择性；而由制备例1和对比制备例1-2的对比可知，利用其他发光金属有机骨架材料(Uio-66-NH2、MIL-53(Fe)-NH2)对该工作进行可靠性检验，初始强度为I0，加入同浓度黄曲霉毒素B15 min后测试为，对比后可发现其他金属中心的发光金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1没有很大响应。
其中，图7为不同种金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1的响应，由柱状对比图可以更为清晰地了解本发明所述金属中心的发光金属有机骨架材料对黄曲霉毒素B1响应极大。
实施例4
基于铝金属有机骨架材料作为传感材料对茶叶中可能的干扰物进行检测
本实施例除将黄曲霉毒素B1换作一定浓度的干扰物与铝金属有机骨架材料的悬浊液进行混合以外，其他操作步骤与实施例2相同；
其中，图8为茶叶中可能的干扰物的干扰性实验数据。如图8所示，即使干扰物浓度为黄曲霉毒素B1的50倍(除ZEN浓度为AFB1的10倍外，其他干扰物浓度均为AFB1的50倍)，铝金属有机骨架材料依旧表现出满意的选择性。以上结果表明，铝金属有机骨架材料是一种选择性好的荧光开启检测水相中黄曲霉毒素B1的传感材料。
实施例5
铝金属有机骨架材料用于茶叶中黄曲霉毒素B1的检测
本实施例提供一种铝金属有机骨架材料在检测黄曲霉毒素B1中的传感应用，其实际应用实例如下：以茶叶为真实样品，对制备例1提供的传感器性能进行了评价，所述传感应用具体包括如下步骤：
S1、首先将固体样品研碎，然后用4.5mL磷酸盐缓冲溶液提取0.5g固体样品，涡旋混合仪振荡30min。以12,000r/min的速度离心10min后，上清液通过0.22μm的水系滤膜过滤，然后用磷酸盐缓冲溶液将滤液稀释50倍；
S2、采用标准加入法配置了不同浓度黄曲霉毒素B1加入的茶叶样品溶液。最后，按照分析流程检测样品，在4.5mL的分散液中加入0.5mL茶叶样品或污染茶，室温下孵育5min后，在330nm激发光波长下记录360nm到560nm范围内的混合溶液的荧光光谱。出于统计目的，所有测试的样品均一式三份。
S3、在君山银针、普洱茶等多个茶叶样品中，分别添加不同浓度的黄曲霉毒素B1测定添加回收结果；
结果发现：使用0.050mg/mL铝金属有机骨架材料时，在0.5、2、4mg/kg的添加浓度下，方法的回收率在85.19-99.25％之间，相对标准偏差在1.31-6.36％范围内；使用0.050μg/mL铝金属有机骨架材料时，在0.02、0.2、1、2mg/kg的添加浓度下，方法的回收率在78.86-115.29％之间，相对标准偏差在0.83-7.72％范围内，上述回收实验数据可说明本方法可以用于实际样品中黄曲霉毒素B1的检测。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明所述铝金属有机骨架材料在黄曲霉毒素B1检测中的应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (27)

1.一种应用铝金属有机骨架材料检测黄曲霉毒素B1的方法，其特征在于，所述检测的方法具体包括以下步骤：
(1)将铝金属有机骨架材料分散于缓冲溶液中，得到铝金属有机骨架材料的悬浊液，并检测其荧光信号强度；
(2)配制一系列黄曲霉毒素B1的标准溶液，将黄曲霉毒素B1的标准溶液与铝金属有机骨架材料的悬浊液进行混合，记录发射光谱的变化；
步骤(2)中，通过调变铝金属有机骨架材料的浓度，实现黄曲霉毒素B1的荧光增强和猝灭行为的可逆转变；所述铝金属有机骨架材料的浓度为0.05-1μg/mL，实现黄曲霉毒素B1的荧光增强，所述铝金属有机骨架材料的浓度为1-50μg/mL，实现黄曲霉毒素B1的荧光猝灭；
(3)根据黄曲霉毒素B1的浓度与铝金属有机骨架材料的荧光强度拟合曲线，根据荧光信号和工作曲线可以对样品中黄曲霉毒素B1进行定性和定量检测；
其中，所述铝金属有机骨架材料的制备原料包括：铝化合物、有机配体和尿素；所述有机配体为2-氨基对苯二甲酸，所述铝化合物、有机配体和尿素的摩尔比为(3-7):(3-7):(5-15)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝化合物为铝盐的水合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝化合物为六水合氯化铝。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝金属有机骨架材料由以下制备方法制备得到：
(a)将铝化合物溶解后与有机配体混合，滴加尿素溶液，混合搅拌，于高压反应釜中反应，得到初步合成的铝金属有机骨架材料；
(b)将所述初步合成的铝金属有机骨架材料依次进行洗涤、一次分散、一次搅拌、一次离心收集、二次分散、二次搅拌、二次离心收集、干燥，得到所述铝金属有机骨架材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述混合搅拌的时间为20-40min。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述反应的温度为120-180℃，所述反应的时间为4-6h。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述洗涤采用去离子水，洗涤的次数在3次以上。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述一次分散的溶剂为二甲基甲酰胺。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述二次分散的溶剂为甲醇。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，所述一次搅拌和二次搅拌均在黑暗中进行，所述一次搅拌和二次搅拌的温度各自独立地为20-30℃，所述一次搅拌和二次搅拌的时间各自独立地为20-30h。
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干燥为真空干燥，所述真空干燥的温度为40-60℃，所述真空干燥的时间为20-30h。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缓冲溶液为pH＝7.0-7.5的0.005-0.02M磷酸盐缓冲溶液。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分散为超声分散，所述超声分散的功率为120-300W，所述超声分散的时间为1-30min。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铝金属有机骨架材料的悬浊液的浓度为0.050μg/mL-0.050mg/mL。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铝金属有机骨架材料的悬浊液的浓度为0.050μg/mL。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述检测在300-360nm激发光波长下测量360-560nm的发射光谱。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述黄曲霉毒素B1的标准溶液包括：黄曲霉毒素B1、甲醇和磷酸盐缓冲溶液。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述黄曲霉毒素B1、甲醇和磷酸盐缓冲溶液的质量比为(0-1):(0-4):(15-20)。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合为：将铝金属有机骨架材料的悬浊液与不同浓度黄曲霉毒素B1标准溶液混合，得到相同体积、不同黄曲霉毒素B1浓度的溶液，进行孵育后，再检测荧光信号强度。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述孵育的温度为20-30℃，所述孵育的时间为0-40min。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述检测在300-360nm激发光波长下测量360-560nm的发射光谱。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述检测在330nm激发光波长下测量360-560nm的发射光谱。
24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述拟合曲线使用发射波长430-440nm处的荧光强度作图。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述拟合曲线使用发射波长435nm处的荧光强度作图。
26.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝金属有机骨架材料用于食品中黄曲霉毒素B1的检测。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述食品包括茶叶、谷物、粮油或干果中的任意一种。
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