基于Cu-MOFs纳米酶（POD-like活性）的氧乐果富集-识别-智能比色检测新方法

（编辑推荐）本研究创新性地构建了具有过氧化物酶（POD）样活性的铜基金属有机框架（Cu-MOFs）纳米酶，通过其介孔结构和苯环配体实现氧乐果（OMT）的高效富集，并利用OMT特异性抑制Cu2+催化中心活性的特性，开发了无需天然酶辅助的直接比色检测体系（LOD=16 μg L-1），结合智能手机平台实现了便携检测，为有机磷农药残留监测提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首次实现Cu-MOFs纳米酶对氧乐果（OMT）的"富集-识别-检测"一体化功能：

1. 1.

   介孔与苯环协同富集：Cu-MOFs通过配体H₄DOBDC的芳香结构与Cu²⁺位点形成"双捕获"机制，对OMT的吸附量达238 mg/g；

2. 2.

   特异性分子识别：FTIR证实OMT通过Cu-O-P配位键结合，结合能（-5.26 eV）显著高于其他农药（如毒死蜱仅-2.31 eV）；

3. 3.

   智能检测革新：基于智能手机RGB分析的便携平台，可在田间实现79 μg/L级检测，较传统色谱法效率提升20倍。

Materials and reagents

实验选用2,5-二羟基对苯二甲酸（H₄DOBDC）为配体，其丰富的羟基/羧基可增强OMT结合能力。关键试剂包括：

• •

  显色底物：3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）

• •

  对比农药：毒死蜱、草甘膦等9种常见有机磷化合物

• •

  缓冲体系：Tris-HCl（pH 4.0最佳催化条件）

Synthesis and characterization of Cu-MOFs

"一锅法"绿色合成：在温和水热条件下（80°C/12 h），Cu²⁺与H₄DOBDC自组装形成三维网状结构。TEM显示典型立方体形貌（边长~500 nm），BET比表面积达1124 m²/g。XPS证实Cu²⁺/Cu⁺氧化还原对是POD样活性的关键。

Conclusion

该工作突破传统纳米酶检测依赖天然酶的局限，通过Cu-MOFs独特的"结构-功能"协同设计，实现：

1. 1.

   精准识别：OMT抑制效率（91.3%）远超其他农药（<15%）；

2. 2.

   实战验证：白菜样品加标回收率97.8%（RSD=1.24%）；

3. 3.

   技术普适性：该策略可拓展至其他含磷农药检测，为食品安全监测提供通用平台。