多巴胺（DA）是大脑中最常见的儿茶酚胺神经递质，可以调节中枢神经系统的多种生理过程，其分泌与欲望、感觉、情绪等有关。DA浓度不平衡可能导致记忆力减退、抑郁、帕金森病、精神分裂症、高血压等症状和障碍。临床上，DA注射液用于治疗不同类型的心功能不全、肾功能衰竭、创伤、支气管哮喘等引起的休克。然而，高DA水平有危险，包括心律失常和严重高血压。因此，对灵敏快速的DA定量检测技术的需求至关重要。金属有机凝胶（MOGs）是一类具有高比表面积、疏松多孔结构和开放金属活性位点的金属有机智能软材料。中国科学院长春应用化学研究所徐国宝研究员和吴峰霞博士通过简单温和的一步程序，在室温下合成了三金属Fe（III）Co（II）Ni（II）基MOGs（FeCoNi-MOGs）。通过冷冻干燥去除其中的溶剂，得到相应的金属有机干凝胶（MOXs）。制备的FeCoNi-MOXs具有优异的过氧化物酶样活性，可以显著提高鲁米诺/H2O2化学发光（CL）3000倍以上，建立了一种简单、快速、灵敏、选择性的多巴胺CL检测方法，线性范围为5-1000 nM，检测限为2.9 nM（LOD，S/N=3）。相关工作以“Remarkably
Enhanced Luminol/H2O2 Chemiluminescence with Excellent
Peroxidase-like Activity of FeCoNi-based Metal-Organic Xerogels for the
Sensitive Detection of Dopamine”为题发表在国际著名期刊Analytical
Chemistry上。要点1. 作者使用Fe3+、Co2+和Ni2+三种中心金属离子和1，3，5-苯三羧酸（H3BTC）配体，通过简单、快速、温和的方法，构建了具有类似过氧化物酶活性三金属有机干凝胶（FeCoNi-MOXs）。要点2. FeCoNi-MOXs可以显著提高鲁米诺/H2O2化学发光（CL）3000倍以上，与其他报道的MOX相比非常有效。通过CL光谱、紫外-可见吸收光谱、3，3′，5，5′-四甲基联苯胺（TMB）显色反应以及在体系中加入不同的自由基清除剂，仔细探讨了可能的增强机制。要点3. 基于多巴胺对FeCoNi-MOXs/luminol/H2O2体系CL的抑制作用，建立了一种简单、快速、灵敏、选择性的多巴胺CL检测方法，线性范围为5-1000 nM，检测限为2.9 nM（LOD，S/N=3）。此外，它被有效地用于多巴胺注射液和人血清样品中多巴胺的定量测定，回收率为99.5-109.1%。该研究为具有过氧化物酶样活性的MOXs在CL中的应用带来了前景。图1. FeCoNi-MOXs的（A−C）SEM和（D−F）TEM。FeCoNi-MOXs的（G）SEM和（H−L）C、O、Fe、Co和Ni的EDX元素映射图像。图2.不存在（黑线）和存在（红线）FeCoNi-MOXs的情况下，鲁米诺/H2O2体系的（A）CL强度-时间曲线和（B）CL光谱。最终浓度：FeCoNi-MOXs，20 μg/mL；鲁米诺，在CBS（pH
11.0）中2 μM；过氧化氢，20 μM。（C）鲁米诺（黑线）、FeCoNi-MOXs（红线）和鲁米诺/FeCoNi-MOXs（蓝线）的紫外-可见吸收光谱。（D）TMB/H2O2、FeCoNi-MOXs/TMB和FeCoNi-MOXs/TMB/H2O2体系在0.2 M NaAc/HAc缓冲溶液（ACB，pH 4.0）中的紫外-可见吸收光谱。插图：反应时间为10分钟时拍摄的照片（从左到右：TMB/H2O2、FeCoNi-MOXs/TMB/H2O2和FeCoNi-MOXs/TMB）。TMB、H2O2和FeCoNi-MOXs的浓度分别固定在0.2 mM、20 mM和0.1 mg/mL。图3. 鲁米诺/H2O2/FeCoNi-MOXs
CL体系的机理。图4. DA测定的线性校准曲线。实验条件：FeCoNi-MOXs，20 μg/mL；鲁米诺，在CBS（pH 11.0）中2 μM；过氧化氢，20 μM。Remarkably
Enhanced Luminol/H2O2 Chemiluminescence with Excellent
Peroxidase-like Activity of FeCoNi-based Metal-Organic Xerogels for the
Sensitive Detection of Dopamine
Fangshuo Liu, Shiyu Xia, Ala’a Mhmoued
Abdllh Alboull, Zhiyong Dong, Hongzhan Liu, Chengda Meng, Fengxia Wu,* Guobao
Xu*DOI: https:///10.1021/acs.analchem.3c01756
|
