青岛农业李峰&李海银Anal. Chem.：原位自组装Ir(III)-聚亚胺配合物包封的MOF 2D纳米片电化学发光传感

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研究内容

制造电化学发光(ECL)电极来检测不溶性金属配合物的高性能分析物是一个巨大的挑战。

青岛农业大学李峰和李海银提出了一种原位制备铱(III)-多胺配合物包封金属-有机骨架(MOF)二维(2d)电极Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO的定向自组装方法。该电极显示出亮红色ECL发射，在水相中具有高稳定性，并且对ssDNA的特异性吸附。进一步提出并探索了一种“高性能、多功能ECL电极”，用于检测乙酰氨基蛋白酶(Ace)，其检测极限为0.0025 nM，其中Ace适体识别切换了核酸外切酶III介导的消化，使大量Fc标记的ssDNA转化为Fc-mNs。该方法成功地用于监测小白菜中Ace残留浓度的变化。相关工作以“Directionally In Situ Self-Assembled Iridium(III)-Polyimine Complex Encapsulated Metal-Organic Framework Two-Dimensional Nanosheet Electrode To Boost Electrochemiluminescence Sensing”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

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研究要点

要点1.作者通过在多胺配体中引入两个Ir(III)离子来制备Ir(III)-多胺络合物(Ir2PD)。此外，在电极上的定向生长过程中，Ir2PD被原位封装在Hf-MOF内。

要点2.Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO电极具有均匀的分散性、多负载性和协同保护性，具有优异的水稳定性、亮红色ECL发射和对ssDNA的吸附能力。

要点3.基于靶激活的外显子核酸酶III(Exo III)辅助的环状扩增，提出了一种用于农药无固定化(均相)和灵敏分析的基于适体的ECL传感器，用于检测乙酰氨基蛋白酶(Ace)，其检测极限为0.0025 nM。

该工作突破了有机溶剂中基于金属络合物的ECL发射的瓶颈，为开发高性能ECL传感器提供了一种新的策略。

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研究图文

图1.（A）Ir2PD的分子结构。（B）Ir2PD在具有不同水分的CH3CN水中的发光光谱，插图：365 nm照明下的图像。

图2.（A）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO原位定向自组装的示意图。Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO的（B）SEM、（C）TEM、（D）AFM和（E）映射图像。（F）APS/ITO的映射图像。

图3.（A）ITO（a）、Hf-MOF/APS/ITO（b）和Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO（c）的发光曲线，插图：365 nm照明下的图像。（B）Hf-MOF/APS/ITO、Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO和模拟的XRD。（C）（a）Ir2PD，（b）TPrA，（c）K2S2O8，（d）TEA，（e）H2O2，（f）Ir2PD/ITO-TPrA，（g）Ir2PD@Hf-MOF/ITO-TPrA，（h）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO-TPrA，（i）Hf-MOF/Ir2PD/CAPS/ITO-K2S2O8、（j）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO-TEA以及（k）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO-H2O2的ECL。（D）ECL响应。（E）Ir2PD的ECL和发光光谱。（F）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO（a），Ir2PD@Hf-MOF/ITO（b）和Ir2PD/ITO（c）的归一化ECL曲线。

图4.（A）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO-TPrA在不同浓度Fc-ssDNA存在下的ECL。（B）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO-TPrA在（a）空白、（b）s1、（c）s2、（d）s3和（e）s4存在下的ECL。（C）Ir2PD/ITO在（a）空白、（b）Fc-ssDNA、（c）s1和（d）s2下的ECL。（D）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO在以下条件下的ECL曲线：（a）空白，（b）Fc-ssDNA，（c）Fc-ssDNA+3nM s3，（d）FcssDNA+0.1 μM s3和（e）Fc-ssDNA+0.1 μM s3′。（E）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO在以下条件下的ECL曲线：（a）空白，（b）s1，（c）s1+3 nM s4，（d）s1+0.1 μM s4。（F）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO在以下条件下的ECL曲线：（a）空白，（b）Fc-ssDNA，（c）Fc-ssDNA+10 U/mL Exo I和（d）Fc-ssDNA+20 U/mL Exo I。

图5. 用于Ace分析的基于Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO的ECL传感器的示意图。

图6.（A）Hf-MOF/Ir2PD/APS/ITO基传感器对应于不同浓度的Ace的ECL曲线。（B）IECL与CAce。插图：IECL和LgCAce之间的线性关系。（C）存在不同分析物时传感器的ECL发射强度。

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文献详情

Directionally In Situ Self-Assembled Iridium(III)-Polyimine ComplexEncapsulated Metal-Organic Framework Two-Dimensional Nanosheet Electrode To Boost Electrochemiluminescence Sensing

Hongjie Qi, Zhixin Wang, Haiyin Li,* Feng Li*

Anal. Chem.