计量院李红梅&清华张四纯Anal. Chem.：COF纳米片用于肽的荧光定量

1

研究内容

肽的快速、灵敏定量在临床诊断中起着重要作用。荧光分析是最有前途的肽检测工具之一，但它依赖于固有荧光或额外的衍生，导致通用性差。共价有机框架（COFs）在荧光检测领域显示出良好的应用前景，但其应用范围仅限于重金属离子和一些小的极性有机分子。

中国计量科学研究院李红梅研究员和清华大学张四纯教授报道了COFs纳米片在肽荧光检测中的应用。采用水辅助超声剥离法制备了sp2丙烯腈连接的荧光COFs纳米片（TTAN-CON），其具有优异的荧光性能，斯托克斯位移为146 nm，荧光量子产率高达24.45%。TTAN-CON被进一步用于检测NLLGLIEAK和ProGRP31-98，这两个癌症生物标记物ProGRP的靶肽片段。TTAN-CON的荧光强度在5-1000 ng/mL范围内与疏水性NLLGLIEAK的量呈负线性相关，相关系数超过0.99，检测限为1.67 ng/mL，显示出比传统光学方法更高的灵敏度和方便性。相关工作以“Covalent Organic Framework Nanosheets for Fluorescence Quantification of Peptide”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

2

研究要点

要点1.作者首先通过液体辅助超声处理本体TTAN-COF，采用自上而下的策略制备了丙烯腈连接的COFs纳米片（TTAN-CON）；本体TTAN-COF是通过碱催化的碳阳离子攻击机制合成的，并由AIE反应基团氰基取代的二苯乙烯连接。

要点2.薄膜形态结构sp2桥接的TTAN-CON除了具有大的表面积、高结晶度和良好的分散性外，表现出优异的荧光性能。此外，TTAN-CON的荧光可以被疏水肽以非常快的速率（不到5分钟）有效地猝灭。

要点3.TTAN-CON通过静态和动态联合猝灭机制对疏水肽的检测具有良好的灵敏度和选择性。TTAN-CON被进一步用于检测NLLGLIEAK和ProGRP31-98，这两个癌症生物标记物ProGRP的靶肽片段。TTAN-CON的荧光强度在5-1000 ng/mL范围内与疏水性NLLGLIEAK的量呈负线性相关，相关系数超过0.99，检测限为1.67 ng/mL，显示出比传统光学方法更高的灵敏度和方便性。

荧光TTAN-CON被应用于肺癌生物标记物ProGRP的疏水和亲水肽片段的灵敏快速定量检测，揭示了COFs纳米片将成为具有临床意义的肽生物标志物的通用荧光检测工作盒。

3

研究图文

图1.（a）TTAN-COF的Knoevenagel缩合合成程序和（b）超声辅助合成用于疏水肽荧光定量的TTAN-CON。

图2.TTAN-CON和TTAN-COF的形态和荧光性质。

图3.TTAN-CON对不同肽的荧光反应。

图4.优化和选择性研究。

图5.ProGRP31-98的荧光定量。

4

文献详情

Covalent Organic Framework Nanosheets for Fluorescence Quantification of Peptide

Huan Yao, Yongliang Yang, Siyuan Pan, Rong Zhao, Yaqi Cai, Sichun Zhang,* Hongmei Li*

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01381