济南大学匡轩等人Anal. Chem.：MOF增强的手性ECL识别系统

研究内容

高精度准确识别和分离手性异构体在各个工业和生物领域仍然是一个重大挑战。

济南大学匡轩/山东交通学院Rui Kuang 设计了一个电化学发光(ECL)手性识别平台来确定苯丙氨酸(Phe)的存在。同手性[Ni 2 (L-sp) 2 (bipy)](Ni-LAB)作为双功能共反应剂促进剂和手性识别底物。Ni-LAB促进共反应剂(K 2 S 2 O 8 )与发光实体3，4，9，10-苝四羧酸-L-半胱氨酸(PTCA-cys)之间的反应，提高ECL发光效率和手性传感器的灵敏度。评估了Ni-LAB的手性识别潜力，以区分Phe手性异构体，全面阐明了其潜在机制。相关工作以“ MOF-Enhanced Chiral ECL Recognition System: Dual-Function in Phenylalanine Enantiomer Detection and Coreaction Acceleration ”为题发表在国际著名期刊 Analytical Chemistry 上。

研究要点

要点1. 3，4，9，10-亚乙基四羧酸(PTCA)是一种大型平面π共轭多环芳烃，属于传统的有机发射体。当添加Ni-LAB时，PTCA-cys/S 2 O 8 2- 系统的ECL效率显著提高。这种增强可归因于Ni-LAB作为核心作用促进剂的作用。

要点2. Ni-LAB加速了共反应剂S 2 O 8 2- 的还原，导致更多SO 4 •- 的出现，增强了PTCA-cys中激发态的产生，从而提高了发光强度。当Phe与Ni-LAB表面结合时，它阻碍了共反应剂、共反应促进剂和发光体之间的氧化还原反应，导致ECL信号减少。

要点3. 该系统在检测Phe对映异构体和精确区分混合物中的单个Phe对影异构体方面表现出优异的选择性、稳定性和再现性。这是第一份证明利用手性MOF作为传感平台来放大ECL信号并实现手性对映体的选择性鉴定和灵敏检测的研究。

该研究为开发先进的手性识别系统铺平了道路，有可能彻底改变手性传感和识别领域。

研究图文

图1.（A）模拟Ni-LAB(黑)、Ni-LAB’(红)和Ni-LAB(蓝)的PXRD。（B）Ni-LAB’(蓝)和Ni-LAB(红)的TGA。

图2.不同放大倍数下的SEM：PTCA-cys（A，B）和Ni-LAB’（C，D）。

图3.（A）不同修饰电极在0.1 M PBS(pH 8.04)中的ECL光谱。（B）不同修饰电极在含有0.1 M K 2 S 2 O 8 的pH为8.04的0.1 M PBS中的ECL强度-电势曲线。（C）不同修饰电极在0.1 M PBS(pH 8.04)中的CV。（D）在加入1 μM（b）D-Phe或（c）L-Phe之前和之后，PTCA-cys/Ni-LAB’/GCE在含有0.1 M K 2 S 2 O 8 （a）的0.1 M PBS(pH 8.04)中的ECL强度-电势曲线。

图4. 纯Ni-LAB’（A）和Ni-LAB’浸入L-（B）或D-Phe（C）溶液后的水接触角照片。

图5. Ni LAB’与（A，C）L-Phe和（B，D）D-Phe的相互作用模式。

图6. Ni LAB’（A）和PTCA cys（B）的制备。（C）Phe对映体的ECL手性鉴别的可能机制。

图7.（A）构建的传感器的ECL曲线，用于识别50 nM至2 mM不同浓度的D-Phe和L-Phe。（B）ECL强度与目标浓度对数的校准图。PTCA cys/Ni LAB’/GCE与（C）L-Phe和（D）D-Phe的稳定性和再现性评价。

文献详情

MOF-Enhanced Chiral ECL Recognition System: Dual-Function in Phenylalanine Enantiomer Detection and Coreaction Acceleration

Lin Lan, Xuan Kuang,* Xu Sun, Qin Wei, Rui Kuang*

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c04590