基于金屬有機(jī)框架材料UIO-66的熒光傳感器檢測美洲大蠊多肽

姚靖雯，胡 筱，林婉真，許惠鳳，伍麗坤，余麗雙

基于金屬有機(jī)框架材料UIO-66的熒光傳感器檢測美洲大蠊多肽

姚靖雯1，胡 筱1，林婉真1，許惠鳳2，伍麗坤1，*余麗雙1

（1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建，福州 350122；2.福建省中西醫(yī)結(jié)合老年性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建，福州 350122）

利用金屬有機(jī)框架材料 UIO-66 構(gòu)建熒光傳感器，開發(fā)了一種能夠快速檢測美洲大蠊肽的方法。實(shí)驗(yàn)表明美洲大蠊多肽 DPSFNSWG-NH2可以有效淬滅 UIO-66 的熒光，基于美洲大蠊多肽和 UIO-66 材料之間的熒光內(nèi)濾效應(yīng)（Inner Filter Effect,IFE），構(gòu)建了一種“turn-off”型熒光傳感器用于美洲大蠊多肽的檢測。該體系中，UIO-66作為熒光的供體，美洲大蠊多肽 DPSFNSWG-NH2作為熒光的淬滅劑，在最佳條件下，所設(shè)計(jì)的熒光傳感器線性范圍為50.00 ～ 600.00 μg/mL，檢測限為34.56 μg/mL，且具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。同時(shí)，該熒光傳感器成功用于加標(biāo)人尿液樣品中多肽的檢測。

藥物分析；金屬有機(jī)框架；熒光傳感器；多肽

動(dòng)物藥用藥歷史悠久，臨床意義重大，是我國傳統(tǒng)中藥的重要組成部分，我國歷代本草書籍都有關(guān)于動(dòng)物藥的記載，《神農(nóng)本草經(jīng)》中對(duì)動(dòng)物藥的記載占藥物總數(shù)的18.36%[1-2]；明代李時(shí)珍的《本草綱目》中，動(dòng)物藥記載占藥物總數(shù)四分之一[3]，2020年版《中國藥典》一部共收載成方制劑和單味制劑1607種，其中含有動(dòng)物藥材中成藥品種504種[4]，占31.36%。我國動(dòng)物種類頗為豐富，動(dòng)物藥資源潛力巨大，具有廣闊的開發(fā)前景。

但動(dòng)物藥基原種類繁多，其成分復(fù)雜、特殊，蛋白質(zhì)、多肽、核苷等是大多數(shù)動(dòng)物藥的主要組成成分[5]，亦是許多動(dòng)物藥材發(fā)揮獨(dú)特療效的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。動(dòng)物藥美洲大蠊最早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中就有應(yīng)用記載，其體內(nèi)含有多種多肽成分[6]，具有抗菌[7]、抗腫瘤[8]、抗炎[9]、組織修復(fù)[10]等作用，隨著生物制藥研究的深入，市面上出現(xiàn)了越來越多的多肽類藥物，并且較低濃度的多肽給藥量就能達(dá)到良好的治療效果，因此對(duì)于多肽類藥物中多肽的含量測定以及人體中多肽含量的測定也具有了重要的意義和更高的要求。例如“康復(fù)新液”、“心脈龍注射液”等藥物現(xiàn)已廣泛用于治療胃腸道潰瘍和慢性心力衰竭[11]，在臨床研究中取得了有益的療效，但由于缺乏對(duì)其多肽活性成分測定的分析方法，美洲大蠊的多肽提取物尚未完全開發(fā)用于臨床用途，并且由于多肽的特殊性以及其它物質(zhì)的干擾，需要結(jié)合生物學(xué)、免疫學(xué)和理化分析等方法才能得到比較可靠檢測的結(jié)果。

目前，多肽類成分的測定方法眾多，主要分為化學(xué)分析法[12]、光譜法[13-14]、色譜法[15]三大類，其中，凱氏定氮法、雙縮脲法、Lowry 法（即福林 － 酚試劑法）、Peterson 法、雙辛可寧酸( BCA) 法、考馬斯亮藍(lán)法、OPA 法（鄰苯二甲醛法）均為化學(xué)分析法；光譜法有紫外分光光度法和熒光分光光度法；色譜法有 HPLC 法和毛細(xì)管電泳法[16]。其余的還有高效毛細(xì)管電泳聯(lián)用質(zhì)譜法和同位素標(biāo)記法等[17]。但是多肽是具有生物活性的大分子，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，太過復(fù)雜的檢測過程也容易使多肽失去活性，由于缺乏適宜的研究思路與方法，中藥動(dòng)物藥質(zhì)量評(píng)價(jià)研究不夠系統(tǒng)與完善，制約著動(dòng)物藥各方面的應(yīng)用與發(fā)展[18]。光譜法中的熒光分光光度法具有檢測速度快，靈敏度高，檢測方法多樣性等優(yōu)點(diǎn)[19]，是近幾年的研究熱點(diǎn)之一。它能夠?qū)⒎肿幼R(shí)別到的信息轉(zhuǎn)化為可視的熒光信號(hào)(比如熒光增強(qiáng)或者猝滅、熒光特征峰位置的移動(dòng)、熒光壽命的變更等)，從而對(duì)特定物質(zhì)實(shí)現(xiàn)檢測[20]?；跓晒飧淖冞^程的各種熒光傳感方法，包括有靜態(tài)猝滅效應(yīng)(SQE)、動(dòng)態(tài)猝滅效應(yīng)(DQE)、光致電子轉(zhuǎn)移(PET)、共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)、電子能量轉(zhuǎn)移(EET)、表面能量轉(zhuǎn)移(SET)和分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(ICT)[21]。熒光傳感具有靈敏度高、操作簡便、檢測時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，作為新興的檢測手段受到廣泛關(guān)注。構(gòu)建熒光傳感器需要提供熒光的發(fā)光體，相比于傳統(tǒng)熒光分子，熒光納米材料具有形貌尺寸可調(diào)控、光學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)[22]。目前新型熒光納米材料，有金屬納米粒子/團(tuán)簇、金屬有機(jī)框架、碳點(diǎn)及其復(fù)合納米材料[23]。

金屬有機(jī)框架（metal-organic framework，MOF）是一類含有機(jī)組分的晶態(tài)多孔材料，由金屬簇（例如金屬羧酸鹽簇和金屬唑酸鹽簇）、金屬原子或棒狀簇和含有氧或氮供體的多齒有機(jī)連接體之間的配位鍵組成，形成了一個(gè)具有一維、二維以及三維的多孔晶體結(jié)構(gòu)[24]，由于其較大的比表面積使得 MOF 在催化[25]、吸附[26]等方面有了廣泛的應(yīng)用，并含有可以產(chǎn)生熒光的光致發(fā)光組分[27]，具有作為熒光探針的潛力。UIO-66是一種三維多孔結(jié)構(gòu)MOF，它以Zr為金屬中心，對(duì)苯二甲酸（H2BDC）為有機(jī)配體，中心孔籠呈八面體，8個(gè)角籠為四面體[28]，并且在 280 nm 激發(fā)后在 390 nm 波長處表現(xiàn)出峰值熒光[29]。Schaate等[30]首先發(fā)現(xiàn)制備過程中加入乙酸和苯甲酸可以有效地將共生的 UIO-66 晶體轉(zhuǎn)化為八面體，并且苯甲酸的添加量會(huì)影響粒徑。UIO-66 具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，并具有氣體吸附[31]、催化[32]和藥物輸送[33]等功能?；?UIO-66 的熒光特性和多孔性、生物相容性[34]等各方面優(yōu)點(diǎn)，在熒光傳感器方面也引起了學(xué)者廣泛的關(guān)注，Ruan等[35]開發(fā)了具有雙發(fā)射中心的 SRB@UIO-66 可用作 Fe3+的比率傳感器由于其高靈敏度和選擇性，可在水溶液中進(jìn)行 Fe3+檢測。Lu等[36]通過 MOF 納米材料UIO-66與銅離子配位鍵合制備Cu/UIO-66。Cu/UIO-66含有大量金屬缺陷位點(diǎn)，可通過磷酸鹽與鋯的強(qiáng)配位與磷酸鹽修飾的核酸適體結(jié)合，形成“turn-on”傳感器檢測氯霉素。MOF 相對(duì)于其他發(fā)光材料的潛在優(yōu)勢包括結(jié)合了有機(jī)和無機(jī)成分的靈活性，以及非常高的比表面積和結(jié)構(gòu)靈活性，這些特性使得 MOF 的電子性質(zhì)能夠通過改變連接的配體或其相對(duì)空間排列，以此引入所需的功能，為特定的應(yīng)用進(jìn)行定制，這也是一系列具有熒光特性的UiO-66功能材料（UIO-66-Type）合成的基礎(chǔ)，常見的 UIO-66 功能化衍生物有UIO-66-NH2，UIO-66-ONa，UIO-66-OH以及復(fù)合材料AuNCs@UIO-66等，均可被用于各種目標(biāo)物的檢測[37]。

與其他熒光猝滅材料相比，MOF 在生物傳感器方面具有許多優(yōu)勢：通過調(diào)節(jié)金屬離子、有機(jī)配體或反應(yīng)條件能夠使 MOF 具有不同物理化學(xué)性質(zhì)、形狀和大??；具有較高的比表面積、孔隙率和可調(diào)的多孔結(jié)構(gòu)，有利于材料與生物分子之間的相互作用；金屬離子和有機(jī)配體含有豐富的易于功能化的活性位點(diǎn)，可以結(jié)合不同的生物分子或修飾特定的官能團(tuán)，以滿足現(xiàn)實(shí)的傳感要求。目前在生物領(lǐng)域中 MOF 的應(yīng)用也得到了廣泛的研究，尤其是在蛋白質(zhì)組學(xué)和肽類研究的樣品制備中[38-39]，并也成功應(yīng)用于基于核酸的開關(guān)熒光生物傳感器的構(gòu)建，用于體外檢測不同類型的分析物，包括 DNA、RNA、酶、蛋白質(zhì)、抗生素、重金屬離子和其他分析物[40]，這為我們檢測多肽提供了新的方向。目前對(duì)多肽的研究還較少，尤其是動(dòng)物藥中的多肽，因?yàn)閯?dòng)物藥中的成分更為復(fù)雜，提取過程也更加困難。為了動(dòng)物藥的長遠(yuǎn)發(fā)展，需要更為準(zhǔn)確和靈敏的檢測方法。結(jié)合熒光傳感的優(yōu)點(diǎn)和 MOF 的各方面特性，基于內(nèi)濾效應(yīng)[41]建立了一種“turn-off”型熒光傳感器用于檢測美洲大蠊多肽，并對(duì)該傳感器進(jìn)行條件優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)表明該方法具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，操作簡便，檢測速度快，并且成功用于加標(biāo)人尿液樣品中多肽的檢測，表明該方法在生物樣品和中藥材的檢測中具有潛在的應(yīng)用前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：UIO-66，多肽DPSFNSWG-NH2標(biāo)準(zhǔn)品，氯化鋯（ZrCl4），甲醇（分析純，西隴科學(xué)股份有限公司），對(duì)苯二甲酸（H2BDC，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），N-N-二甲基甲酰胺（DMF，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

儀器：KQ-500DE型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），紫外分光光度計(jì)（UV-3200，Mapada），F(xiàn)S5型熒光光譜儀（英國Edinburgh公司），XS105電子分析天平（梅特勒-托利多國際股份有限公司），ZF-20D 暗箱式紫外分析儀，1mL 注射器，0.22 μm 微孔濾膜。

尿液樣本來源于實(shí)驗(yàn)室成年健康志愿者在未服用任何藥物情況下取得的空白尿液。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 對(duì)照品的制備

精密稱取多肽DPSFNSWG-NH2標(biāo)準(zhǔn)品 3.00 mg，加入1.0 mL 超純水制備成3.00 mg/mL 的多肽DPSFNSWG-NH2標(biāo)準(zhǔn)品溶液，之后再用超純水稀釋至所需濃度，分裝后置于 -20℃ 保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 UIO-66的合成

根據(jù)文獻(xiàn)[24]的方法進(jìn)行合成 UIO-66 材料：將（0.223 g，1.0 mmol）ZrCl4和（0.166 g，1.0 mmol）H2BDC分別溶解在 30 mL DMF 溶劑中，超聲分散15 min后將 2種溶液混合攪拌 10 min，向混合液中加入12 mL的醋酸，再繼續(xù)勻速攪拌60 min，將混合母液密封放入 100 mL 聚四氟乙烯內(nèi)襯不銹鋼高壓釜中于120℃烘箱保溫24 h。樣品自然冷卻后離心分離取出固體，用 DMF 和甲醇離心洗滌多次，將最后獲得的固體放置在 70 ℃烘箱干燥12 h，即可得到UiO-66樣品。

1.2.3 美洲大蠊多肽對(duì)UIO-66熒光的響應(yīng)

將1.00 mg UIO-66 分散在超純水中，通過超聲10 min 形成穩(wěn)定的懸液。將不同濃度的美洲大蠊多肽DPSFNSWG-NH2溶液分別加UIO-66 懸液中，在250 nm 激發(fā)波長下用熒光光度計(jì)檢測熒光強(qiáng)度。

1.2.4 實(shí)際樣品的處理

將人尿樣品過0.22 μm的微孔濾膜，取續(xù)濾液備用。向人尿樣品續(xù)濾液中加入DPSFNSWG-NH2多肽標(biāo)準(zhǔn)品，稀釋成所需濃度。然后將含不同濃度DPSFNSWG-NH2多肽的尿液 50 μL 混合加入200 μL UIO-66 懸液，設(shè)置激發(fā)波長為250 nm，利用建立的熒光傳感器進(jìn)行檢測。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 UIO-66的表征

UIO-66 可通過 ZrCl4和H2BDC 配體直接自組裝，用酸性 DMF 溶液處理。利用掃描式電子顯微鏡觀察合成的UIO-66（如圖1），可以觀察到合成的 UIO-66 像是相互團(tuán)聚在一起的不規(guī)則小晶體，尺寸約為200 nm。

圖1 掃描式電子顯微鏡下的UIO-66

2.2 多肽DPSFNSWG-NH2對(duì)UIO-66熒光的響應(yīng)

利用金屬有機(jī)框架材料 UIO-66 為熒光探針，考察在DPSFNSWG-NH2多肽存在的情況下材料熒光信號(hào)的變化。熒光結(jié)果如圖 2 所示，在激發(fā)波長為250 nm的情況下，UIO-66在 480 nm至530 nm 范圍內(nèi)有熒光，在500 nm左右有很強(qiáng)的熒光。而在加入多肽DPSFNSWG-NH2后熒光信號(hào)明顯降低。這一結(jié)果表明多肽DPSFNSWG-NH2能夠有效淬滅 UIO-66 的熒光。

圖2 加入DPSFNSWG-NH2前（a）、后（b）的熒光光譜

2.3 條件優(yōu)化

2.3.1 最大激發(fā)波長的選擇

將 UIO-66 分散在超純水中，超聲10 min，制備成100 μg/mL 的 MOF 材料穩(wěn)定懸液。設(shè)置不同激發(fā)波長進(jìn)行熒光測定，觀察不同激發(fā)波長下的熒光強(qiáng)度。從圖3中可以看出，當(dāng)激發(fā)波長為255 nm時(shí)，UIO-66 峰形發(fā)生了改變，故選擇 250 nm 為最佳激發(fā)波長。

（a.240 nm; b.245 nm; c.250 nm; d.255 nm）

2.3.2 UIO-66 濃度的選擇

將 UIO-66 分散在超純水中，超聲10 min，制備成1.00 mg/mL 的穩(wěn)定懸液，再用超純水稀釋成不同濃度，設(shè)置激發(fā)波長為250 nm進(jìn)行熒光測定，觀察不同濃度的 UIO-66 的熒光強(qiáng)度。從圖 4 中可以看出，當(dāng)濃度為200 μg/mL 時(shí)，UIO-66 熒光強(qiáng)度最大。但是考慮到合成的UIO-66 材料的量較少，選擇100 μg/mL 的濃度仍然可以達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，綜合各方面因素選擇100 μg/mL 的濃度進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

(a.500 μg/mL;b.200 μg/mL;c.100 μg/mL;d.50 μg/mL)

2.3.3 溶劑的選擇

精密稱取1.0 mg UIO-66，用超純水制備成 1.0mg/mL的母液，再分別用不同的溶劑（超純水，PBS，PB，Tris-HCl）稀釋成100 μg/mL，混勻后設(shè)置激發(fā)波長為250 nm，檢測其熒光強(qiáng)度，結(jié)果如圖 5 所示。在選定的溶劑中用超純水的熒光強(qiáng)度最強(qiáng)，故選用超純水作為溶劑。

(a.H2O;b.PBS;c.Tris-HCL;d.PB)

2.3.4 響應(yīng)時(shí)間

在最佳波長、濃度、溶劑的條件下，將終濃度為100 μg/mL 的多肽 DPSFNSWG-NH2加入到UIO-66 溶液中，測定反應(yīng)不同時(shí)間多肽對(duì) UIO-66 的熒光淬滅的程度。結(jié)果如圖 6 所示，從圖中可以看出，隨著時(shí)間變化淬滅率并無明顯改變，保持穩(wěn)定，因此將多肽 DPSFNSWG-NH2加入到UIO-66 溶液中，隨后混勻即可立即檢測熒光。

圖6 UIO-66 對(duì)DPSFNSWG-NH2的響應(yīng)時(shí)間

2.4 方法學(xué)驗(yàn)證

2.4.1 線性方程

實(shí)驗(yàn)研究不同濃度多肽 DPSFNSWG-NH2對(duì) UIO-66 材料熒光強(qiáng)度的影響。從圖7中可以看出，隨著多肽 DPSFNSWG-NH2濃度的增加，UIO-66 熒光強(qiáng)度逐漸降低。同時(shí)發(fā)現(xiàn)多肽濃度在 50.00 ～ 600.00 μg/mL 范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，回歸方程是：I0-I =0.3240C+25.9362，=0.9914（C是多肽 DPSFNSWG-NH2的濃度（μg/mL），I0是 UIO-66 的熒光強(qiáng)度，I為加入不同濃度 DPSFNSWG-NH2后UIO-66 的熒光強(qiáng)度，是相關(guān)系數(shù)）。

（a.0 μg/mL;b.50 μg/mL;c.100 μg/mL;d.150 μg/mL;e.200 μg/mL;f.300 μg/mL;g.450 μg/mL;h.600 μg/mL）

2.4.2 檢測限和精密度

通過三倍信噪比計(jì)算出該方法的檢測限為35.23 μg/mL。

對(duì)同一樣品進(jìn)行6次測定，得到結(jié)果的 RSD 為4.35%，說明該方法具有較好的精密度。

2.4.3 重復(fù)性試驗(yàn)

在最佳條件下制備6份濃度相等的多肽DPSFNSWG-NH2溶液，各取 50 μL 加入200 μL 的100 μg/mL的UIO-66 混懸液中，分別測定者六份樣品的熒光強(qiáng)度。得出的結(jié)果的 RSD為3.99%，說明該方法的重復(fù)性良好。

2.5 多肽DPSFNSWG-NH2的淬滅機(jī)理研究

熒光內(nèi)濾效應(yīng)（inner filter effect， IFE）是指吸收體對(duì)熒光體激發(fā)光或發(fā)射光（或?qū)烧咄瑫r(shí)）的吸收，導(dǎo)致熒光體的熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。多肽DPSFNSWG-NH2的紫外吸收圖譜顯示多肽DPSFNSWG-NH2在250 nm至 270 nm處有紫外吸收，275 nm附近有強(qiáng)吸收峰。由圖8 可以看到多肽DPSFNSWG-NH2的紫外吸收與UIO-66 的激發(fā)光譜有部分重疊，DPSFNSWG-NH2能夠吸收 UIO-66 的激發(fā)光從而導(dǎo)致UIO-66 熒光強(qiáng)度下降，符合熒光內(nèi)濾效應(yīng)。從圖9中可看出，當(dāng)加入淬滅劑DPSFNSWG-NH2后，UIO-66熒光壽命有明顯降低。故推測多肽DPSFNSWG-NH2對(duì)UIO-66淬滅為動(dòng)態(tài)淬滅機(jī)制。因此內(nèi)濾效應(yīng)和動(dòng)態(tài)淬滅效應(yīng)為多肽DPSFNSWG-NH2有效淬滅UIO-66材料熒光的主要機(jī)理。

圖8 UIO-66的熒光激發(fā)(a)與發(fā)射(c)光譜圖及DPSFNSWG-NH2 的紫外吸收圖譜(b)

圖9 加入DPSFNSWG-NH2前（a）、后（b）的UIO-66熒光衰減曲線

2.6 加標(biāo)樣品的測定

將三種不同濃度的DPSFNSWG-NH2多肽標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入尿樣中，檢測樣品對(duì) UIO-66 熒光淬滅程度，以此驗(yàn)證該熒光傳感器可能用于檢測尿液樣品中的DPSFNSWG-NH2多肽。測量濃度由標(biāo)準(zhǔn)曲線確定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多肽DPSFNSWG-NH2的回收率在93.32% ～ 1.06%之間，表明該方法具有應(yīng)用于檢測尿液中多肽的潛力。

表1 尿液中多肽含量的測定

3 分析與討論

內(nèi)濾效應(yīng) (IFE) 是熒光光譜法中重要的非輻照能量轉(zhuǎn)換模型，它是由檢測系統(tǒng)中吸收體吸收激發(fā)或發(fā)射光產(chǎn)生的結(jié)果。基于 IFE 的傳感方法具有顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)基于 IFE 的熒光傳感系統(tǒng)不需要吸收器與熒光器的連接，具有相當(dāng)大的靈活性和簡便性；(2)可以通過控制吸收器和熒光器的相對(duì)量來調(diào)整系統(tǒng)的響應(yīng)斜率、動(dòng)態(tài)工作范圍和檢測極限；(3)對(duì)分析物的熒光響應(yīng)比使用低濃度水平的紫外-可見吸收要靈敏，提高了檢測靈敏度。然而基于IFE的傳感方法也存在一些缺點(diǎn)：(1)材料選擇有限；(2)傳統(tǒng)吸收器通常的消光系數(shù)小，這限制了基于 IFE 的熒光分析的靈敏度；(3)在復(fù)雜的生物環(huán)境中的應(yīng)用潛力容易受到外部環(huán)境的干擾而導(dǎo)致的靈敏度不足。MOF為固體發(fā)光材料的發(fā)展提供了一個(gè)獨(dú)特的平臺(tái)，因?yàn)樗鼈兙哂幸欢ǔ潭鹊慕Y(jié)構(gòu)可預(yù)測性，新型材料的發(fā)展和合成技術(shù)的進(jìn)展將會(huì)為熒光光譜法提供更多種可能。

UIO-66 材料合成過程中pH對(duì) UIO-66 的結(jié)構(gòu)和比表面積均有較大影響，因此在合成過程中加入了醋酸作為酸度調(diào)節(jié)劑，研究表明UIO-66 粒徑隨著酸度調(diào)節(jié)劑添加量增加而增大，并呈現(xiàn)出更具規(guī)則的八面體結(jié)構(gòu)，根據(jù)研究本實(shí)驗(yàn)合成過程中采用n（ZrCl4）:n（H2BDC）:n（HAc）= 1:1:200的比例進(jìn)行材料的合成。同時(shí)也更需要關(guān)注在檢測環(huán)境中體系抗酸堿度、溫度干擾的問題，這仍需要進(jìn)一步分析和完善。

與傳統(tǒng)的多肽測定方法相比，如柱前或柱后衍生的氨基酸分析方法測定多肽水解后得到的各種氨基酸及其含量[42]，本實(shí)驗(yàn)建立的方法具有操作更為簡便，成本低以及檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，在這方面具有一定的研究價(jià)值。在探究該方法選擇性的過程中，由于動(dòng)物藥藥材中多肽種類多且相似性較高，該方法目前無法區(qū)分不同序列美洲大蠊多肽，但UIO-66具有明確的孔徑與良好的生物相容性，運(yùn)用于物質(zhì)復(fù)雜多樣的生物樣品中，可以排除生物大分子的干擾，故本方法可為尿樣等復(fù)雜生物樣品中多肽的檢測提供新思路和新方法。

目標(biāo)分析物是生物分子（如核酸、多肽、酶）的熒光生物傳感器涉及與目標(biāo)分析物的特異性結(jié)合，可以通過相關(guān)的生化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的特異性生物識(shí)別感知，產(chǎn)生熒光信號(hào)響應(yīng)。為了進(jìn)一步提高方法的選擇性和降低檢測限，后續(xù)擬進(jìn)一步進(jìn)行體系的條件優(yōu)化以及結(jié)合多肽的抗體或是核酸適配體等進(jìn)行熒光免疫傳感器的研究。

4 小結(jié)

以 ZrCl4為中心，H2BDC 為配體直接自組裝，再用酸性 DMF 溶液處理能夠得到具有熒光性能的 UIO-66 材料。在掃描式電子顯微鏡下觀察所獲得的UIO-66材料呈團(tuán)聚的顆粒狀，形態(tài)良好，并且經(jīng)過熒光檢測表明其具有作為熒光探針的條件。本實(shí)驗(yàn)研究基于 IFE 利用制備的 UIO-66 材料構(gòu)建“turn-off型傳感器，并對(duì)傳感器的各方面條件進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠?qū)ι飿悠分械拿乐薮篌苟嚯?DPSFNSWG-NH2進(jìn)行檢測，且具有靈敏度高，檢測速度快，操作簡便，成本低等優(yōu)點(diǎn)，這為多肽的檢測提供了新思路和新方向。但是由于多肽生物活性成分的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性，對(duì)于藥材中多肽含量測定也依舊存在著挑戰(zhàn)。隨著 MOF 材料的發(fā)展以及生物學(xué)、免疫學(xué)和理化分析等方法的發(fā)展，更加簡便、準(zhǔn)確的技術(shù)將成為今后多肽檢測的主要發(fā)展方向，為中藥動(dòng)物藥的開發(fā)和現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、國際化的發(fā)展提供技術(shù)支持。

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DETECTION OFPOLYPEPTIDE BY FLUORESCENCE SENSOR BASED ON METAL ORGANIC FRAME MATERIAL UIO-66

YAO Jing-wen1，HU Xiao1，LIN Wan-zhen1，XU Hui-feng2，WU Li-kun1，*YU Li-shuang1

（1. College of Pharmacy, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou, Fujian 350122, China; 2. Fujian Key Laboratory of Integrative Medicine on Geriatrics, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou, Fujian, 350122, China）

The metal organic framework material uio-66 was used to construct a fluorescent sensor, and a method for rapid detection ofpeptide was developed. Experiments show thatpolypeptide DPSFNSWG-NH2could effectively quench the fluorescence of uio-66. Based on the inner filter effect (IFE) betweenpolypeptide and uio-66 material, a "turn off" fluorescent sensor was constructed for the polypeptide detection. In this system, uio-66 was used as the fluorescence donor andpolypeptide DPSFNSWG-NH2was used as the fluorescence quencher. Under the optimum conditions, the linear range of the designed fluorescence sensor was 50 ～ 600 μg/mL, the detection limit was 34.56 μg/mL, and had good repeatability and stability. At the same time, the fluorescent sensor was successfully used to detect peptides in the spiked human urine samples.

pharmaceutical analysis; metal organic framework; fluorescent sensor; polypeptide

TP212.3

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2022.06.004

1674-8085（2022）06-0019-08

2022-02-28；

2022-04-28

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(82074005)；福建省科技廳項(xiàng)目(2021J01925)

姚靖雯(1998-)，女，福建漳州人，碩士生，主要從事藥物化學(xué)分析方法學(xué)研究(E-mail:654229463@qq.com)；

*余麗雙(1982-)，女，福建莆田人，研究員，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事中藥化學(xué)分析方法學(xué)研究(E-mail:yuls66@fjtcm.edu.cn).