徐国宝等人Anal. Chem.：VS4纳米枝晶激活溶解氧促进化学发光检测血红素

研究内容

基于化学发光（CL）的分析方法利用需要用氧化剂活化的发光体来触发CL发射。尽管过氧化氢（H 2 O 2 ）在暴露于外部光或痕量金属时易于分解，但由于激活化学发光发光体的合适替代品数量有限，已被广泛用于开发化学发光方法。此外，基于众所周知的鲁米诺/H 2 O 2 -CL体系的分析方法具有低灵敏度。溶解氧（DO）是鲁米诺和其他CL发光体的一种天然丰富且对环境无害的替代氧化剂。然而，单独的DO是无活性的，并且需要有效的催化剂或共反应促进剂来进行活化。由于VS 4 的带隙很窄（约1.12 eV），它可以促进与受体分子（如DO）的快速电子转移动力学。

中国科学院长春应用化学研究所徐国宝/Wei Zhang首次引入四硫化钒（VS 4 ）来增强CL。在优化的条件下，VS 4 纳米枝晶通过激活DO催化活性氧的产生，DO随后与鲁米诺反应产生强烈的CL。使鲁米诺/DO的CL强度提高了约10000倍。基于氯化血红素对鲁米诺/DO/VS 4 纳米树枝晶CL的显著浓度依赖性猝灭，开发了一种灵敏的CL方法，该方法可以在1−250 nM的线性浓度范围内选择性检测氯化血红素，并达到0.11 nM的检测极限。相关工作以“VS4Nanodendrites with Narrow Bandgaps in Activating Dissolved Oxygen for Boosted Chemiluminescence and Hemin Detection by Unexpected Quenching”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

研究要点

要点1.作者首次引入四硫化钒（VS 4 ）来增强CL。在优化的条件下，VS 4 纳米枝晶通过激活DO催化活性氧的产生，DO随后与鲁米诺反应产生强烈的CL。

要点2.氯化血红素显著猝灭了鲁米诺/DO/VS 4 纳米枝晶产生的CL，与其对鲁米诺CL的典型增强完全相反。基于氯化血红素对鲁米诺/DO/VS 4 纳米树枝晶CL的显著浓度依赖性猝灭，开发了一种灵敏的CL方法，该方法可以在1−250 nM的线性浓度范围内选择性检测氯化血红素，并达到0.11 nM的检测极限。

要点3.通过测定治疗急性间歇性卟啉的药物和人血清中的血红素，证明了该方法的实用性。这项研究表明，VS 4 在分析方法开发方面有很大的前景。

研究图文

图1. VS 4 纳米枝晶的表面形态特征。

图2. 鲁米诺/DO/VS 4 纳米枝晶（红色曲线）、鲁米诺/DO/VS 4 纳米树枝晶/血红素（绿色曲线）和鲁米诺/H 2 O 2 （蓝色曲线）的CL强度（I CL ）动力学曲线的特征曲线。

图3. 鲁米诺/DO/VS 4 纳米枝晶和鲁米诺/H 2 O 2 CL光谱的比较（a）。氧存在和不存在下DO对鲁米诺和VS 4 纳米枝晶的CL发射的影响（b）。自由基清除剂对系统上鲁米诺/DO/VS 4 纳米枝晶的影响（测量条件：10 μM鲁米诺，25 μg/mL）（c）。TMB/H 2 O 2 （黑色曲线）、TMB/H 2 O 2 /VS 4 纳米枝晶在30 s的反应时间内变为蓝色（绿色曲线）和TMB/VS 4 纳米枝晶（红色曲线）系统在0.2 M NaAc/HAc（pH 4.5）（d）中的紫外-可见吸收光谱。

图4. 在血红素（a）存在下鲁米诺/DO/VS 4 纳米枝晶体系的CL发射曲线。不同血红素浓度（1−250 nM）的线性校准曲线（b）。测量条件：10 μM鲁米诺；25 μg/mL VS4纳米枝晶；和0.1 M CBS（pH 10.5）。

文献详情

VS 4 Nanodendrites with Narrow Bandgaps in Activating Dissolved Oxygen for Boosted Chemiluminescence and Hemin Detection by Unexpected Quenching

Abubakar Abdussalam, Hongzhan Liu, Islam Mohamed Mostafa, Baohua Lou, Dmytro Viktorovych Snizhko, Yuriy Tymofiiovych Zholudov, Wei Zhang,* Guobao Xu*

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00883

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