近日，福州大学林子俺研究员课题组在英国皇家化学会期刊 Chemical Communications 上发表题为“Room-temperature controllable synthesis of hierarchically flower-like hollow covalent organic frameworks for brain natriuretic peptide enrichment”的封面论文(Outside Front Cover)。该工作报道了一种室温合成多层级中空花状 COFs（HFH-COFs）的新方法。通过优化反应条件（如：含水量、乙酸浓度等），可以调控制备尺寸在 430 nm - 650 nm 之间、粒径均一的 HFH-COFs，基于其独特的中空花状形貌、超高比表面、良好化学稳定性等特性，将其固载金纳米颗粒并成功地应用于人血清中超痕量内源性脑钠肽（心力衰竭诊断标志物）的高效、高选择性富集。

共价有机框架（Covalent organic frameworks, COFs）是一类结晶性有机多孔聚合物。其主要特征是内部存在均匀分布的特定大小的孔结构，这些孔赋予了共价有机框架一些独特的性质，使其在气体存储与分离、催化以及光电材料等方面都具有重要应用。当前，发展新的合成方法，制备不同尺寸、不同形貌的 COFs 以满足不同应用领域的需求已经成为当前国内外的研究热点。

在过去的几年中，尽管在 COFs 的形态控制方面取得了一定的进展，但在室温下可控合成具有较高的均匀性、分散性和结晶度的多层级中空花状 COFs (HFH-COFs)仍是一个有待解决的问题。

首先，作者将 1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TPB)和 2,5-二乙烯基对苯二醛(DVA)溶于含有不同比例水和乙酸（HAc）的乙腈(ACN)溶液中，随后在室温下放置 72 ,得到黄色沉淀（图 1）。与传统的溶剂热法相比，该方法易于控制反应过程，且产品可以大规模合成。

研究表明，通过改变乙酸的浓度可精准调控 HFH-COFs 的尺寸。如图2所示，随着反应体系中乙酸浓度的的增加，HFH-COFs 的粒径逐渐从 650 nm 减小到 430 nm；且不同尺寸的 HFH-COFs 均表现出超高的比表面积，良好的结晶度和化学/热稳定性。

借助电镜和谱学表征手段，作者还对 HFH-COFs 的形成机理进行了深入的研究（见图 3），结果表明，由内向外的奥斯特瓦尔德成熟理论主导了 HFH-COFs的形成。此外，实验还通过改变不同的构筑单元证实了 HFH-COFs 的室温合成方法的普适性。

鉴于 HFH-COFs 具有独特的形貌特征、超高的比表面积和良好的化学稳定性，可将其作为理想的纳米富集探针。受此鼓舞，作者将纳米金颗粒固载于 HFH-COFs 花瓣上并实现了复杂生物样品（人血清）中超痕量内源性脑钠肽的高效、高选择性富集（图 4），提高了检测方法的灵敏度。

作者提出了一种简单的室温可控合成 HFH-COFs 的方法。所制备的 HFH-COFs 具有独特的结构形貌、规则的介孔通道、超高的比表面积和良好的热/化学稳定性。受此鼓舞，作者将纳米金颗粒固载于 HFH-COFs 花瓣上并实现了复杂生物样品中超痕量内源性脑钠肽的高效、高选择性富集。该研究工作不仅为室温可控合成 HFH-COFs 提供了新思路，还进一步拓展了 COFs 在临床分析领域的应用。

该研究工作得到了国家自然科学基金（21974021, 22036001 和 91843301）的资助，在此表示感谢！

• Room-Temperature Controllable Synthesis of Hierarchically Flower-like Hollow Covalent Organic Frameworks for Brain Natriuretic Peptide Enrichment
  Wende Ma（马文德，福州大学）, Guorong Li, Chao Zhong, Yixin Yang, Qianqian Sun, Dan Ouyang, Wei Tong, Wenchang Tian, Lan Zhang and Zian Lin*（林子俺，福州大学）
  Chem. Commun., 2021,
  http://doi.org/10.1039/D1CC02646A

  

  
  

马文德

福州大学

福州大学化学学院 2017 级博士研究生。目前的研究方向：现代分离分析。

林子俺 研究员，博士生导师

福州大学

林子俺研究员目前任福州大学食品安全与生物分析教育部重点实验室副主任，以第一作者或通讯作者在包括 J. Am. Chem, Soc., Adv.Mater., Mass Spectrom. Rev., Anal. Chem., ACS Appl. Mater. Interfaces, Chem. Commun., J. Hazard. Mater., ACS Sustain. Chem. Eng.,等国际学术刊物上发表论文 80 余篇，申请中国发明专利 17 项（已获授权 12 项）。