中国水产科学研究院推出MOFs仿生材料新成果

酚类化合物是一种细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性，它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度，低浓度时可使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固，低浓度对局部损害虽不如高浓度严重，但低浓度时由于其渗透力强，可向深部组织渗透，因而后果更加严重。

酚类化合物不仅可通过生活饮用水直接进入人体，也可经水体及水体微生物转移到水产品中，在水产品中富集,并通过食物链对人体造成潜在的危害，被人体吸收后的酚类化合物，通过体内解毒功能，可使其大部分丧失毒性，并随尿排出体外，若进入人体内的量超过正常人体解毒功能时，超出部分可以蓄积在体内各脏器组织内，造成慢性中毒，出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、精神不安及各种神经系统症状和食欲不振、吞咽困难、流涎、呕吐和腹泻等慢性消化道症状。当水中酚类化合物 0.1—0.2mg/L，鱼肉有异味；大于5mg/L时，鱼中毒死亡，因此水产品中酚类化合物的快速检测技术研究意义重大。

近日，中国水产科学研究院研究团队在Sensors and Actuators B: Chemical杂志在线发表了题目为“Synthesis of Yolk/Shell Heterostructures MOF@MOF as Biomimetic Sensing Platform for Catechol Detection”的研究论文，研究团队可控合成异质核壳结构的金属有机骨架材料（MOFs），此MOFs仿生材料不但实现了天然酶选择性催化酚类化合物的功能而且克服了天然酶易变性的缺点，在快速检测、工业催化和生物技术领域应用前景广阔。在仿生材料的合成过程中，首先用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为结构导向剂包覆多孔配位网络(PCN-222)核，然后对沸石型咪唑框架(ZIF-8)进行改性，提出了构建明确和分级的卵黄/壳PCN-222@ZIF-8杂化催化剂的策略。基于PCN -222@ ZIF -8的卵黄/壳传感器对邻苯二酚有高选择性，但对多巴胺或左旋多巴无选择性。基于PCN-222@ZIF-8混合材料的传感器显示出比基于PCN -222的传感器高10倍的灵敏度，检测限(LOD)为33 nmol L-1。这项工作为MOF@MOF仿生传感器的构建和其他应用开辟了新的途径。

仿生MOF@MOF材料制备原理图

透射电镜监控仿生MOF@MOF材料合成过程

Sensors and Actuators B: Chemical是分析化学领域的顶级学术期刊，影响因子达7.1。据了解，改论文的通讯作者为质标中心吴立冬副研究员，硕士研究生曹强和肖雨诗为论文的共同第一作者。此项工作还得到了中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（2020GH09）和（2020TD75）的支持。