近日，南京师范大学食品与制药工程学院黄和教授团队在美国化学会TOP期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=9.22）上发表题为“Detection of Carboxylesterase 1 and Chlorpyrifos with ZIF-8 metal-Organic frameworks Using a Red Emission BODIPY-based Probe”的研究论文（DOI: 10.1021/acsami.0c19811），文章报道了一种新型红色发光的探针材料用于肝癌血清学标志物羧酸酯酶1（CES1）的检测，以及应用于农药残留毒死蜱的检测。
农药残留富集在人体内会影响神经系统和免疫系统，引发癌症、畸形、基因突变等多种疾病。近年来，由于荧光检测技术具有低成本、检测速度快、操作简单等优点，基于酶活性抑制的荧光检测技术在农药残留分析中取得了重要进展。但如何实现利用有机小分子荧光探针对酶等生物分子实现高灵敏检测仍然存在巨大挑战。
近日，南京师范大学食品与制药工程学院黄和教授团队，创新性的设计了一种新型的咪唑沸石骨架-8荧光平台（ZIF-8）作为载体包封红色CES1特异性结合小分子探针，实现了对羧酸酯酶1的定量测定。该设计基于BODIPY荧光母核在3位活泼甲基上引入给电子基团N-乙基咔唑-3-甲醛延伸共轭π结构，使荧光发射红移至红光区域，通过在8位引入羧酸酯酶1的特异性识别基团，获得目的探针CBZ-BOD后与2-甲基咪唑、乙酸锌在水溶液中通过一锅法制备得到金属有机框架材料CBZ-BOD@ZIF-8。CBZ-BOD@ZIF-8对羧酸酯酶1具有良好的选择性，与游离态的探针CES1相比，CBZ-BOD@ZIF-8与羧酸酯酶1的催化水解效率显著提高，检测限更低。利用农药残留毒死蜱对羧酸酯酶1的活性抑制作用，探针材料CBZ-BOD@ZIF-8实现了对农药残留毒死蜱的定量检测。
该研究成果为后期构建新型荧光检测材料并实现对生物分子的特异性检测具有重要意义。
本论文的通讯作者为南京师范大学食品与制药工程学院的黄和教授、张幸教授，论文的第一作者为南京师范大学食品与制药工程学院青年教师沈宝星老师。
日期：2021-09-24
