【手性COF】:手性基于钌的共价有机框架作为一种电化学发光活性平台，用于对氨基酸的对映选择性传感

首页 > 行业动态 > 【手性COF】:手性基于钌的共价有机框架作为一种电化学发光活性平台，用于对氨基酸的对映选择性传感

摘要：
常州大学吴大同和孔泳老师等人报道的这篇文章中（ACS Applied Materials & Interfaces）介绍了一种简单的策略，通过合成手性共价有机框架（COFs）作为手性识别平台，用于电化学发光（ECL）活跃的手性COFs的合成。利用钌（II）与COF的二吡啶基团以及对映纯环己烷-1,2-二胺的相互作用，作为ECL活性单元，与共反应试剂（K2S2O8）一起，在存在核试剂的条件下产生强烈的ECL发射。在将所制备的COF用作手性ECL活性平台时，观察到ECL强度对氨基酸的l-和d-立体异构体的响应有明显的区别，包括色氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和组氨酸。重要的是，建立了酶手性组成与ECL强度之间的良好线性关系，成功用于确定真实样品的未知立体组成。提出的基于ECL的手性平台为配置和手性组成的确定提供了重要参考。

研究背景：
手性对于药物领域的重要性已经为人们所认识，根据手性配置不同，对人体具有不同的生物活性。因此，开发快速准确的手性传感策略对于药物研究具有重要意义。过去的研究主要集中在利用不同的技术进行手性识别，如色谱、荧光、圆二色性、电化学和质谱技术。但是，这些技术存在一定的限制，如复杂的合成途径和相对较低的识别效率。本文引入了一种新颖的策略，通过合成具有ECL活性的手性COFs，结合钌（II）和对映纯环己烷-1,2-二胺作为ECL活性单元，用作手性识别平台，实现了对氨基酸立体异构体的明显识别。

实验部分：
1）本文分为三个步骤合成ECL活性手性COFs，首先通过缩合反应合成Bpy-COF，然后Bpy-COF与钌（III）氯化物和NH4H2PO2反应形成Bpy-Ru2±COF，最后与(S)–CHDA或®–CHDA进行反应合成Ru(bpy)(S-CHDA)22+。
2）实验证明Ru(bpy)(S-CHDA)22+具有良好的ECL活性，并且可以与氨基酸进行手性识别，表现出良好的识别效率和线性关系。
3）Ru(bpy)(S-CHDA)22+在ECL手性传感中显示出明显的优势，包括较高的识别效率和良好的稳定性，为手性识别提供了新的思路。

分析测试：
1）FTIR和XPS分析：FTIR和XPS表明Ru(bpy)(S-CHDA)22+的成功合成，存在特征性化学键和配位键，进一步证实了合成的手性COFs结构。
2）TGA和PXRD分析：TGA和PXRD结果显示Ru(bpy)(S-CHDA)22+具有良好的热稳定性和晶体结构，证实了合成过程中的化学反应。
3）BET和N2吸附–脱附分析：BET表面积为149.6 m2 g–1，N2吸附–脱附曲线揭示了Ru(bpy)(S-CHDA)22+的多孔结构特性。

总结：
1）通过合成ECL活性手性COFs并应用于手性识别，本文提出了一种新颖的策略，该研究为ECL手性传感提供了重要的参考和思路。
2）Ru(bpy)(S-CHDA)22+在氨基酸手性识别中表现出很好的识别效率和线性关系。

展望：
希望可以进一步探索Ru(bpy)(S-CHDA)22+在更广泛领域的应用，如其他手性分子的识别和药物分析等。建议对Ru(bpy)(S-CHDA)22+的合成方法进行优化，简化合成步骤，提高合成效率。未来的研究可以考虑引入更多不同结构的手性配体，以提高手性识别的灵敏度和选择性。

Chiral Ru-Based Covalent Organic Frameworks as An Electrochemiluminescence-Active Platform for the Enantioselective Sensing of Amino Acids
文章作者： Shuyi Yuan, Lilan Tan, Lei Zhao, Fangqin Wang, Wenrong Cai, Junyao Li, Datong Wu*, and Yong Kong*
DOI：10.1021/acsami.4c00399
文章链接：https://doi.org/10.1021/acsami.4c00399