光敏化共价有机框架作为光诱导氧化酶模拟物用于尿酸的比色检测

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摘要：
华东理工大学肖赛金&南昌大学稀土研究院张立老师等报道的本篇文章（Luminescence.2024;39:e4713）中开发了一种新型的无需尿酸酶的比色检测方法，用于灵敏和选择性地检测尿酸。该方法基于一种新的光敏化共价有机框架（COF）材料（DCTP-EDA COF），该材料具有强大的可见光捕获能力，并能在可见光照射下催化氧化反应，产生明显的颜色变化。通过添加尿酸，可以显著抑制DCTP-EDA COF的氧化酶模拟活性，从而实现尿酸的比色检测。该方法能够在2.0-150 μM的范围内检测尿酸，检测限为0.62 μM（3σ/K）。此外，该比色方法具有高选择性，能够在血清样本中成功测定尿酸含量，回收率在96.5%至105.64%之间，表明该方法在临床分析中具有巨大的应用潜力。

研究背景：
   1) 随着痛风患者人数的增加，对痛风生物标志物尿酸的准确、快速和灵敏检测对于其有效控制、诊断和治疗至关重要。
   2) 尽管基于尿酸酶的比色检测方法已被考虑，但这些方法存在产生有毒H2O2、成本高和稳定性差等问题。
   3) 开发了一种基于新型光敏化COF材料的尿酸检测方法，该方法无需尿酸酶，具有简单、快速、灵敏和成本效益高等优点。

实验部分：
   1) 合成DCTP-EDA COF：通过Knoevenagel反应使用电子丰富的EDA和电子不足的DCTP作为单体合成了DCTP-EDA COF。
   2) 光诱导氧化酶模拟活性的表征：使用TMB作为色变底物，通过紫外-可见光谱法监测DCTP-EDA COF催化氧化TMB的能力。
   3) 尿酸的比色检测：在含有DCTP-EDA COF和TMB的溶液中加入不同浓度的尿酸，通过可见光照射后，记录吸收光谱进行尿酸的定量分析。

分析测试：
   1) 材料表征：使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光谱等技术对DCTP-EDA COF的形貌、结构和光物理性质进行了表征。
   2) 光诱导氧化酶模拟活性的优化：通过调整pH值和DCTP-EDA COF的用量，优化了反应条件，以获得最佳的催化性能。
   3) 稳态动力学分析：通过改变TMB浓度，研究了DCTP-EDA COF催化TMB氧化的反应动力学，计算了Michaelis-Menten常数（Km）和最大速率（Vmax）。
   4) 尿酸检测的选择性：评估了常见蛋白质、氨基酸、电解质和金属离子对尿酸检测的影响，证明了该方法对尿酸的高选择性。

总结：
本文成功合成了DCTP-EDA COF材料，并发现其具有优异的光诱导氧化酶模拟活性。基于此，开发了一种简单、快速、灵敏的尿酸比色检测方法，该方法具有高选择性和良好的临床应用潜力。

展望：
   1) 本文取得了显著的成果，对于DCTP-EDA COF在其他生物标志物检测中的应用潜力未来还可以进一步探索。
   2) 目前的研究主要集中在尿酸的检测上，对于其他可能影响检测准确性的因素（如样本矩阵效应）还可以深入探究。
   3) 未来可以对DCTP-EDA COF的稳定性和重复使用性进行深入研究，同时探索其在其他生物标志物检测中的应用，以及如何进一步优化检测方法以适应更复杂的生物样本。

Photosensitized covalent organic framework as a light-induced oxidase mimic for colorimetric detection of uric acid
文章作者：Meng Ping Wang, Hui Han Li, Ting Wu, Sai Jin Xiao, Guang Zhou Liu, Li Zhang
DOI：10.1002/bio.4713
文章链接：https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/bio.4713

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