中国科学院 ARP系统 继续教育网 English 邮箱登录 网站地图
您现在的位置:首页>新闻动态>科研进展
福建物构所在手性SURMOFs薄膜研究中取得新研究进展
更新日期:2022-04-29  

  

  图:取向生长γ环糊精MOF薄膜(γCD-SURMOF)用于高效三肽对映体的传感

  自从2010年诺贝尔化学奖得主Fraser Stoddart等人首次报导环糊精MOFsCD-MOFs)以来,CD-MOFs作为一类生物分子基MOFs被广泛地关注。尤其是含有γ-环糊精(γ-CD)和K2CO3制备的γ-CD-MOF,已成为一种同手性、可食用和多孔材料。这种晶体、超分子CD排列展示了丰富的主客体化学,这种化合物的直接制备引发了大量关于吸附/分离、质子导电性、石化产品纯化、药物输送、电忆阻器和生物医学应用的研究。然而,通常这类粉体CD-MOFs在很大程度上限制客体分子各向异性传输的应用,很难实现生物分子的传输,从而阻碍了其通道在生物医学领域的应用。

  中国科学院福建物质结构研究所张健研究员领导的团队首先报道了一种[110]取向的γCD-MOF薄膜,其具有垂直于衬底表面的排列的CD通道。这种复杂的结构可以通过将液相外延层层组装法将其生长在γ-CD硫醇的自组装单分子膜(γCD(SH)8 SAM)功能化表面 (如图1)。该工作首次证明了液相外延层层组装法可以在水溶液条件生在SURMOF(表面配位MOFs)。通过石英晶体微天平(QCM)监测生物分子的吸附,我们证明γCD-SURMOF能够高效识别三肽对映体(Tyr-L-Ala-PheTyr-D-Ala-Phe),明显优于γCD(SH)8 SAM以及多晶无取向γCD-MOF膜。γCD-SURMOF膜的吸收容量是多晶无取向γCD-MOF膜的2~4倍,对映体三肽的吸收速率(以及扩散系数)是多晶无取向γCD-MOF膜的2~3倍。我们将这一发现归因于垂直于表面的γCD-SURMOF中的γCD通道,这些排列取向一致的γ-CD通道提供了高效的传输通道,该通道具有大的吸附容量和快速的负载,以及优异的对映选择性。该工作不仅首次获得了一种无毒可食用的取向环糊精MOF薄膜,而且首次研究MOF的多肽对映体的识别和传感,为MOFs在药物识别与分离、食品与化学品的安排检测等应用提供一种新思路和新材料。

  

  液相外延层层组装法将γCD-MOF生长在γ-CD硫醇的SAMs功能化表面

   相关研究成果以“Chiral-Induced Ultrathin Covalent Organic Frameworks Nanosheets with Tunable Circularly Polarized Luminescence” 为题发表在CCS Chem.上。该工作的第一作者是福州大学联培博士生常立美,通讯作者为谷志刚研究员。上述工作得到国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、福建光电信息科学与技术创新实验室等项目的资助。

  该论文信息链接:

  Surface-Oriented Assembly of Cyclodextrin Metal-Organic Framework Film for Enhanced Peptide-enantiomers Sensing, L.-M. Chang, Q.-H. Li, P. Weidler, Z.-G. Gu*, C. W?ll, and J. Zhang, CCS Chem. 2022, 10.31635/ccschem.022.202101708

  https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.022.202101708

张健课题组供稿