处方药浓度的环境和生物监测是人们持续关注的问题。处方药检测和定量方法包括高效液相色谱 (HPLC)、电化学分析和液相色谱-质谱 (LC-MS)。与这些相对耗时且昂贵的定量技术相比,基于荧光的平台具有快速响应、高灵敏度、低成本和易用性。然而,传统的单信号荧光检测依赖于输出信号强度的定量测量,仪器误差和系统背景干扰导致测量误差。相比之下,双峰比率荧光检测本质上是自校准的,可显著提高检测精度。

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发光金属-有机骨架(LMOFs)作为一类具有可调光致发光特性的多孔晶体材料,已被广泛应用于荧光传感器结构中,用于检测温度、pH值、重金属离子、危险化学品和生物标志物。镧系元素LMOF结合了LMOFs的固有优势和镧系元素配合物的独特光谱特征,如广谱的不同光谱发射带、明显的轨道耦合效应和长发光寿命,使它们可能可用于比率荧光传感平台。然而,由于 Ln3+的配位能力强,镧系元素LMOF通常具有接近饱和的配位环境.此外,配体和 Ln3+之间通常存在密切的能级匹配,导致配体能量完全转移到 Ln3+离子,这会导致不需要的配体发射淬灭。

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图1 MOF的合成及应用

基于此,作者详细描述了一种后掺杂策略,用于构建比率荧光探针,该策略先合成具有不饱和位点的MOF,然后在这些不饱和位点上均匀固定Ln3+。(32−34) 通过水热法合成了一个具有暴露羰基氧的荧光Zn-MOF,该MOF的配体为2-氨基-[1,1′-联苯]-4,4′-二羧酸 (bpdc-NH2) 和腺嘌呤 (Ade) (方案1a)。接着,通过后掺杂策略,用Eu3+替代了孔隙中解离的二甲铵阳离子 (CH3)2NH2+,并与bpdc-NH2上的自由羰基氧配位 (方案1b)。Eu3+由bpdc-NH2作为“天线”激发,并锚定在孔隙中。该结构使得bpdc-NH2能够同时将能量传递给Zn2+和Eu3+,从而通过两种荧光发射(467 nm的蓝色和617 nm的红色)实现了比率荧光探针(Eu3+@Zn-MOF)。水分子与Eu3+的配位能力会减弱617 nm处Eu3+的特征发射带,而不影响Zn-MOF的发射。当孔隙中的水分子被强力霉素 (DEM) 取代时,目标分子,DEM通过光诱导电子转移效应减弱了467 nm处的蓝色荧光,而617 nm处的荧光则因“天线效应”而增强。

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图2 Zn-MOF的结构

论文来源:

Wensheng Liu, Yao Huang, Chenhui Ji, Craig A. Grimes, Zerong Liang, Hairong Hu, Qing Kang, Hai-long Yan, Qing-Yun Cai, and Yi-Ge Zhou. Eu3+-Doped Anionic Zinc-Based Organic Framework Ratio Fluorescence Sensing Platform: Supersensitive Visual Identification of Prescription Drugs[J]. ACS Sens. 2024, 9, 2, 759–769

(来源:网络 版权属原作者 谨致谢意)