一种用于直接将酶封装到Zr-MOFs中的固态结晶策略：摒弃液相合成所需的苛刻pH值和温度条件

《ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION》：A Solid-State Crystallization Strategy for Direct Enzyme Encapsulation in Zr-MOFs: Eliminating Harsh pH and Thermal Requirements of Liquid-Phase Synthesis

温和水相固态结晶策略实现常温下Zr-MOFs组装，通过水介导动态配体交换形成晶体结构，结合NMR和DFT验证机理，适用于多类Zr-MOFs构筑，并成功封装酶分子提升酸性催化稳定性。

　　

图形摘要

通过水相固态方法合成的稳健Zr-MOFs能够实现酶的一步封装，并在恶劣条件下提高催化稳定性。

摘要

传统的稳健Zr基金属有机框架（Zr-MOFs）合成方法依赖于苛刻的溶剂热条件，这限制了酶或生物体等脆弱功能组分的引入。因此，在常温条件下开发出这些稳定框架的合成方法仍然是一个重大挑战。本文报道了一种温和的水相固态结晶（SSC）策略，可以在常温下实现Zr-MOFs的组装。该方法通过水介导的动态配体交换将非晶前驱体转化为晶体框架。固态¹³C NMR光谱和密度泛函理论计算表明，在Zr₆节点处发生了酸催化的取代反应：甲酸根调节剂被质子化并被富马酸根连接器取代，从而在无需外部加热或有机溶剂的情况下实现了MOF-801的结晶。我们进一步将这种SSC方法应用于其他Zr-MOFs，包括功能化的UiO-66类似物，证明了其作为常温下MOF组装通用模型的可行性。这种从非晶到晶体的转变代表了一种新的合成范式，可以在生物相容性条件下构建稳定的多孔框架，并使敏感的生物分子（如酶）整合到稳健的MOFs中。此外，该方法适用于MOF-801的形成，也可普遍用于封装各种蛋白质。酶@Zr-MOF复合材料在涉及酸性产物的催化反应中显著提高了酶的稳定性，这表明了稳健Zr-MOF外壳的必要性。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。