【金属有机框架材料发展研究的文献综述8700字】

金属有机框架材料发展研究的文献综述目录TOC\o"1-3"\h\u24641金属有机框架材料发展研究的文献综述 1215321.1金属有机框架材料概述 1126441.2金属有机框架材料的合成 4255881.3金属有机框架材料的功能化 6200321.4金属有机框架材料在翻译后修饰蛋白质组分离分析中的应用 109687参考文献 121.1金属有机框架材料概述金属有机框架又称为多孔配位聚合物(PorousCoordinationPolymer,PCPs),是一类以金属离子或者金属团簇为节点，包含多配位基团的刚性有机配体为链接单元，通过配位组装，形成具有三维周期性连续框架结构的新型晶态多孔有机-无机杂化材料（如图1-6A）[116,117]。和传统的介孔硅、介孔碳和沸石分子筛等无机多孔材料相比，MOFs具有孔径可调、高孔隙率、高比表面积、可功能化修饰等优点[118-120]。同时，MOFs的金属节点和有机配体种类繁多，造就了MOFs的种类、结构和功能的多样性，极大地丰富了MOFs的结构和功能，拓宽了超分子材料化学的应用范围。自问世二十多年以来，MOFs在催化[121,122]、气体吸附和分离[123,124]、能源存储与转化[125,126]、传感[127,128]、生物分析[129,130]等众多领域中展现出优良的应用潜力和诱人的应用前景，已成为各个学科领域专家学者密切关注的热门新兴材料（图1-6B）。图1-6(A)MOFs的合成示意图；(B)以metalorganicframeworks为主题，在webofscience中检索到的历年发表的MOFs相关文献数量Figure1-6(A)TheschematicofsynthesisofMOFs;(B)Thenumberofpublicationsoveryearssearchedinwebofsciencebasedonthetopicofmetalorganicframeworks.MOFs的概念最早由Yaghi等人[131]于1995年提出。发展至今，随着MOFs合成经验的积累和分子设计理念的革新，大量结构和功能不同的MOFs被设计合成。按结构进行区分，目前被广泛研究的MOFs主要分为以下几个系列：IRMOFs(Isoreticularmetalorganicframeworks)、ZIFs(Zeoliticimidazolateframeworks)、MILs(MaterialsInstituteLavoisier)、UiO(UniversityofOslo)、PCN(Pocket-channelframeworks)。IRMOFs系列材料是由Yaghi课题组[132]首次合成的一类最具代表性的MOFs材料。该类MOFs采用氧中心的(Zn4O)6+无机基团与线型有机配体对苯二甲酸，以八面体形式配位桥连，合成具有规则正方形孔洞的MOFs结构[133]。以1,4-对苯二甲酸为例，可以合成最为典型的IRMOFs-1即MOF-5材料，其制备方法简单，85-105℃下溶剂热反应即可得到，具有2900m2g-1的超高比表面积，在气体吸附和分离方面表现出极大的应用优势[132]。MOF-5是金属有机框架材料发展史上具有里程碑意义的MOFs材料。根据MOFs材料的配体可调性，Yaghi课题组通过选用不同长度或者取代基的线型有机配体，成功合成了一系列和MOF-5拓扑结构相同，而比表面积、孔径、孔隙率不同的IRMOFs-n(n=1~16)材料[133]。该IRMOFs-n材料具有3.8Å到28.8Å的孔径范围，孔隙率最高可达91.1%。ZIFs系列材料是一类由过渡金属离子（如Zn2+、Co2+、Ni2+）与含氮杂环的咪唑或者咪唑衍生物配体，通过配位组装，形成具有类似沸石拓扑结构的MOFs晶体[134]。因为其金属离子与咪唑配体的键角约为145°，和沸石结构中的Si-O-Si键角惊人一致，故又称为类沸石咪唑酯框架材料。具有类沸石拓扑结构的ZIFs材料，是由我国中山大学陈小明院士课题组首次报道(ZIF-7、ZIF-8)[135]。但是，ZIFs的概念是由Yaghi课题组首次提出，他们合成了一系列的ZIFs-n(n=1~12)材料，包括以Zn2+为中心的ZIF-n(n=1~4,6-8,10,11)和以Co2+为中心的ZIF-9/12[134]。ZIFs系列材料制备简便，通常具有较高孔隙率，优良的热稳定性、化学稳定性和水稳定性，因此具有广阔的应用前景。MILs系列材料是由法国凡尔赛大学拉瓦锡研究所的Ferey团队报道合成的一类MOFs晶体材料[136-138]。该系列MOFs材料采用高价态金属离子(Cr、Fe、Al)与羧酸类配体配位组装，形成三维刚性笼状结构，具有良好的稳定性、较高的比表面积和较大的孔径。MILs系列中最典型的是MIL-53、MIL-100以及MIL-101。其中，MIL-53的框架结构具有一定的柔性，在外界环境包括温度、压力等变化时，其孔道会出现类似呼吸的收缩和扩张效应，因此，在传感检测领域具有较大的应用潜力[136]。而MIL-100和MIL-101具有较大的比表面积、较大的孔体积和优良的稳定性，比如MIL-101的比表面积高达5900m2g-1，在气体存储和分离领域表现出优良的应用前景[137,138]。UiO系列材料是由挪威奥斯陆大学的Lillerud团队[139]首次报道的一类锆基MOFs材料。该团队首次以Zr4+为金属中心，1,4-对苯二甲酸为有机配体，通过配位桥连，形成了具有刚性结构的MOFs(UiO-66)[139]。UiO-66由正八面体的Zr6O4(OH)4金属团簇与12个有机配体连接而成，其三维结构表现为八个四面体角笼围绕着一个八面体中心孔笼，且两种孔笼是相互贯通的。UiO系列MOFs材料具有出色的化学稳定性，其晶体结构在水相和DMF等有机溶剂中依然可以维持，热稳定性好，耐酸性强，故在很多领域中已经被广泛应用[140]。同时，通过改变有机配体的长度和大小，具有同样拓扑结构的锆基MOFs（UiO-67和UiO-68）也被成功合成。而使用对苯二甲酸的衍生物（如带有氨基，羟基，卤素等基团）为有机配体时，各种UiO-66的衍生MOFs也可以被成功制备，极大地丰富了UiO系列MOFs的功能，拓展了它的应用领域[141]。PCN系列材料是以含氮有机配体为桥连，通过金属离子和有机配体上的氮原子配位螯合，形成具有一定张力的MOFs框架结构。该系列MOFs由美国得克萨斯州立大学的周宏才课题组[142]首次报道，其包含多个立方八面体的拓扑结构，形成了独特的孔笼-孔道(pocket-channel)，并因此被命名为PCN系列MOFs。PCN系列具有较好的稳定性、较高的比表面积和较大的孔径，其中比较典型的有PCN-9、PCN-12以及PCN-13，已经在传感、催化和气体吸附等领域表现出极大的应用前景[143,144]。1.2金属有机框架材料的合成MOFs材料发展近二十年以来，各种各样的方法被开发用于MOFs晶体材料的合成。传统的MOFs合成方法是溶剂热法(Solvothermalsynthesis)，通过金属盐和有机配体在特定溶剂中配位组装而成。通常这种反应是在高温反应釜中进行，虽然可以获得结晶度较高的MOFs，但反应使用的溶剂价格昂贵、对环境有害，晶体结晶速率难以控制，操作繁琐、耗时，难以满足大规模生产的需求。同时，这种反应生成的晶体，孔隙内会残留未反应的有机配体，因此，通过这种反应获得单晶MOFs以满足结构解析的需求依然很困难。因此，国内外的科研工作者一直在努力寻找制备单晶MOFs的简便方法，众多的制备方法（图1-7）包括微波辅助法(Microwave-assistedsynthesis)、超声法(Sonochemicalsynthesis)、电化学法(Electrochemicalsynthesis)、机械化学法(Mechanochemicalsynthesis)等被陆续发展用于满足MOFs材料合成的简便、经济、环境友好、可大规模生产等迫切需求[145,146]。图1-7MOFs的合成方法Figure1-7SyntheticmethodsforMOFs.传统的溶剂热法是合成MOFs材料使用最普遍的方法，研究最为广泛的MOFs比如MIL-53、MIL-101、UiO-66等都是通过溶剂热法制备得到的。具体来讲，溶剂热法就是将一定量的金属盐和有机配体，溶解在一定体积的特定溶剂中后，转移至高温反应釜中，高温高压下反应一定时间，晶体不断从溶液中析出。溶剂热法通常可以制备结晶度较高的MOFs，是目前通过调控反应获得单晶MOFs较为成熟的方法，然而，该方法反应时间长，需要高温，使用的溶剂通常有毒有害，并且，反应的金属盐与有机配体的比例、温度、时间、pH等对MOFs晶体的制备都有影响，因此，难以满足工业化生产的经济、环境友好、大规模制备的需求，更多地还是用于科学研究[147]。为了解决溶剂热法需高温、操作繁琐的弊端，近年来，室温普通溶液法被发展用于MOFs材料的简易合成。该方法通常是在低于100℃下，金属盐和有机溶剂在特定溶剂中，通过搅拌或者静置即可得到MOFs晶体，比如HKUST-1、ZIF-8等。这种方法操作简便，反应快速，无需高温，可大规模投放生产，但是，制备得到的MOFs晶体的稳定性通常较差。缓慢溶剂蒸发法是另外一种常见的MOFs合成方法[148,149]。该方法无需外在能量，室温下即可发生。将一定比例的金属盐和有机配体溶解于低沸点溶剂中，随着溶剂的不断蒸发，晶体缓慢析出。和溶剂热反应明显不同的是，采用这种方法可以仔细观察MOFs晶体的生长过。然而，反应时间过长同样也成为该方法最大的弊端。微波辅助法是比传统溶剂热法更高效的一种MOFs合成方法。采用微波加热溶剂，MOFs晶体制备效率大大提高，虽然晶体结晶度要比和传统溶剂热方法的略差，无法用于单晶MOFs结构解析，但其粒径分布更窄，形貌便于控制[150]。目前，多种MOFs包括MOF-5、MIL-53、MIL-101、HKUST-1、ZIF-8等都可以利用此方法进行合成。而Jhung等人[151]研究发现，微波辅助法制备MOFs的高效性，原因并不在于对晶体生长速率的提升，而其晶体成核速率的加快。电化学合成法是一种连续的MOFs合成策略。通过阳极金属电极不断溶解，产生金属离子，与有机溶剂电解液中的有机配体配位组装，连续不断生成MOFs晶体[152,153]。这是一种高效快速的MOFs合成方法，具有连续大规模工业生产的巨大应用潜力，多种MOFs比如HKUST-1、ZIF-8、MIL-53等都可采用该方法进行合成[153,154]。机械化学合成法是一种无需溶剂或者仅需微量溶剂的MOFs合成新方法。该方法一般在球磨机中进行，通过剧烈的机械研磨，使物料不断产生新界面，加快反应物质的扩散，同时，产生的热量可以加速反应的发生，从而得到具有一定晶型的MOFs材料[155-157]。虽然这种方法可以改善其他需要使用大量有毒有害溶剂的方法的局限，由于其反应的理论、机理等尚不明确，因为还处于初始研究阶段。1.3金属有机框架材料的功能化相比于无机多孔材料，金属盐和有机配体的可调性是MOFs材料的一大优势。通过调节金属盐的种类和有机配体的结构，就可以得到形貌、结构、功能不同的MOFs材料[152]，因此，MOFs材料的应用也从初期的气体存储，迅速延伸到催化、分离、传感、生物科技等领域。然而，现有的MOFs材料已经难以满足科研工作者们广泛的应用需求，更多具有特殊形貌、结构、功能的MOFs材料亟待被开发和利用。目前，合成具有特殊性能的功能化MOFs材料的方法（图1-8）主要有预功能化(Presyntheticmodification)和合成后修饰(Postsyntheticmodification,PSM)两种方法[120,158,159]。图1-8预功能化策略[160]Figure1-8Presyntheticmodificationmethod.[160]理论上讲，对有机配体进行预先修饰，再与金属盐进行溶剂热反应，进而合成MOFs晶体材料，是一种最直接地在MOFs中引入不同功能基团的方法（图1-7）。利用预功能化策略，一些功能化MOFs材料包括IRMOF-x、MIL-53-x、UiO-66-x（x为官能基团）等被报道成功合成[161-164]。比如，Yaghi课题组[161]采用八种带有不同官能团的对苯二甲酸混合配体，和金属盐发生溶剂热反应后，成功制备了具有八种功能基团的MOF-5(multivariateMOFs,MTVMOFs)。但是，该方法的明显缺陷在于，能够采用预功能化策略合成功能化MOFs的有机配体数量有限，比如常见的含醇类、酚类、醛基、羧基、叠氮基、烷胺类等对苯二甲酸有机配体，都无法采用该策略进行制备特定功能化的MOF-5。因此，采用预功能化策略对MOFs的功能进行定向调控具有很大的挑战性。该方法的主要弊端在于：在溶剂热法的反应条件下，预先功能修饰后的有机配体可能无法溶解于原来的溶剂条件，且修饰的官能团在高温下稳定性不好，同时，在修饰官能团后，有机配体分子尺寸变大，使得晶体生长过程空间位阻变大。尽管通过调整反应溶剂、温度、时间等条件，可能获得功能化MOFs材料，但该过程耗时耗力，所制备的功能化MOFs的结晶度也较差[120,159]。图1-9共价后修饰和配位后修饰的MOFs功能化策略[165]Figure1-9CovalentandcoordinativepostsyntheticmodificationofMOFs.[165]合成后修饰的概念由Cohen课题组[166]在2007年首次提出，是一种在完整的MOFs晶体上进行功能化后修饰的策略（图1-8）[120,159]。和预功能化策略相比，PSM策略用于MOFs功能化具有其独特的优势：首先，该策略可以完全避开溶剂热反应条件下的若干影响因素；其次，对MOFs框架结构进行定向的功能化修饰，不影响MOFs本身的拓扑结构；同时，和传统多孔材料如介孔硅等不同的是，MOFs的PSM过程是在其孔道内外进行的；最后，PSM过程发生后，MOFs材料可以通过离心等方式，快速分离[159]。鉴于以上这些优势，MOFs的PSM策略是目前应用最为广泛且前景广阔的功能化策略。根据成键方式的不同，PSM策略主要可以分为共价合成后修饰(CovalentPSM)和配位合成后修饰(CoordinativePSM)两种（图1-9）[165]。共价合成后修饰是通过MOFs材料与后修饰物质之间发生共价键合而实现MOFs功能化[120,159]，是MOFs功能化策略中可行性最强且使用最为广泛的一种策略。该方法的前提是MOFs表面必须要有可供反应的基团，比如，最常见的氨基。Cohen课题组[166]利用IRMOF-3表面的氨基与乙酸酐之间的酰基化反应，将酰胺基修饰在IRMOF-3表面，成功实现完整MOFs框架的共价后修饰。该PSM反应操作简单，条件温和，制备得到的功能化MOFs晶型和结构保持完好。另外，MOFs表面的氨基还可与其他的醛基类、羧基类等后修饰物质，发生亚胺缩合、烷基化、酯化等反应[160,167,168]。通过后修饰配体的选择，可以实现氨基MOFs比如MIL-53、MIL-101、UiO-66等[168-172]的特定功能化。除了氨基以外，带有其他官能团如醛基的MOFs也被用于共价合成后修饰。Burrows等人[173]首次合成了自带醛基的类似IRMOF-9框架结构的Zn-MOFs，并利用席夫碱反应，将二硝基苯肼共价键合在MOFs上，实现了MOFs材料的功能化。此外，Yaghi等人[174]同样利用醛基的反应，实现了ZIFs的功能化修饰。他们使用咪唑-2-甲醛替换了咪唑-2-甲基，合成了自带醛基的ZIF-90，然后，通过NaHB4还原和席夫碱反应，分别成功得到醇羟基修饰的ZIF-91和ZIF-92。点击反应是一类反应速度快、产率高、条件温和的有机反应[175]，已经被广泛用于MOFs材料的共价合成后修饰[176]。首次利用点击反应进行MOFs合成后功能化的是Sada课题组[177]，他们报道了由Zn2+和带有两个叠氮基的二羧酸配体合成的带叠氮基的IRMOF-16，其叠氮基可以和炔基发生点击反应，生成烷基功能化的MOFs。但是，由于IRMOFs稳定性不强，当使用带羧基或者氨基的炔烃发生点击反应时，MOFs的框架结构会被破坏。为了验证点击反应对MOFs材料功能化的普适性，周宏才课题组制备了自带叠氮基的Zr-MOFs，因为其出色的稳定性，他们开发了一种不同炔烃功能化修饰Zr-MOFs的普适性方法。尽管该方法的实用性得到验证，但是，自带叠氮基MOFs材料的获得依然很难，所以，点击反应可功能化修饰的MOFs种类非常有限。鉴于此，Farrusseng课题组[178]报道了一种两步后修饰策略实现MOFs功能化，通过t-BuONO和TMSN3与DMOF-NH2或者MIL-68-NH2的氨基反应，间接获得了叠氮基转化率高的MOFs材料，随后，便可以通过点击反应，对MOFs材料进行特定的功能化。该方法从更容易获得的氨基MOFs出发，普适性更强。近年来，配位合成后修饰也被证明是一种可靠简便的合成后修饰策略[159]。准确来讲，配位合成后修饰是将后修饰物质修饰到MOFs的无机二级构筑单元(secondarybuildingunits,SBU)上，实现MOFs功能化的方法。在MOFs材料兴起的初期，配位合成后修饰主要是利用氨基或者吡啶类物质对MOFs中SBU的不饱和位点进行配位[179,180]。比如Ferey课题组[179]使用乙二胺和二乙烯三胺对MIL-101(Cr)的不饱和金属位点进行配位，成功制备了氨基功能化的MIL-101材料。这种伯胺修饰的MOFs的拓扑结构未发生改变，且修饰氨基后，MIL-101的催化能力增强。而Kim课题组[180]同样对MIL-101进行配位合成后修饰，利用MOFs中不饱和金属位点和吡啶的配位作用，将L-脯氨酸修饰在MIL-101上，成功赋予了MOFs材料手性催化的应用效果。随后，研究发现，羧酸类和磷酸类的物质是一种亲和力更强的后修饰物质，并被广泛用于MOFs表面聚合物或者生物大分子包括核酸、脂质等的修饰[181-183]。Wang等人[184]合成了带磷酸基团的寡核苷酸后，通过磷酸根和MOFs中不饱和金属位点的配位作用，成功在多种MOFs(Zr、Cr、Fe、Al等)修饰上寡核苷酸。该功能化的MOFs材料为核-卫星结构，形貌结构可调，并且该方法普遍适用于大多数MOFs材料。配位合成后修饰策略主要集中于MOFs材料表面进行修饰，所以，不影响MOFs的孔隙率、晶型等性能[165,183]。1.4金属有机框架材料在翻译后修饰蛋白质组分离分析中的应用如上文所述，MOFs具有孔径可调、孔隙率高、比表面积大、可功能化修饰等优点，将其用于翻译后修饰肽段的分离富集，可获得比传统的无机多孔材料更加优异的分离性能。特别是对于磷酸化肽而言，MOFs中的不饱和金属位点对其具有强配位作用，是一种天然的磷酸化肽分离富集材料。近年来，围绕MOFs的合成与功能化，MOFs已经被用于磷酸化肽和糖基化肽的分离富集。1.4.1金属有机框架材料在磷酸化蛋白质组分离分析中的应用MOFs用于磷酸化肽分离富集主要是基于MOAC和IMAC两种策略。2013年，Messner等人[185]首次将镧系Er-MOFs用于分离富集标准蛋白(α/β-casein)和鸡卵清白蛋白酶解液中的磷酸化肽，证明了MOFs在磷酸化肽分离富集中的可行性以及优异性能。随后，两种Zr-MOFs(UiO-66和UiO-67)[186]被用于人血清中四条磷酸化肽的分离富集。得益于Zr-MOFs的大比表面积、丰富的Zr-O晶簇、强稳定性以及微孔带来的尺寸排阻效应，两种Zr-MOFs均表现出优异的磷酸化肽分离富集性能。为进一步提升其性能，科研工作者们对MOFs的亲水性及其功能化进行调控。夏炎课题组[187]通过共价PSM策略，将MIL-101上的氨基转化为尿素基团，使MOFs的亲水性增强，制备的MIL-101(Cr)-UR2可成功用于脱脂牛奶酶解液中磷酸化肽的分离富集。吴仁安课题组[188]利用PSM策略，将UiO-66-NH2的氨基共价键合上三氯氧磷，再在固载Zr4+，得到MOAC和IMAC双亲和色谱分离富集材料。因为磷酸根和金属离子的修饰，该双模式MOFs探针具有强亲水性，对磷酸化肽表现出低检测限(0.07fmol/μL)、强抗干扰能力(β-casein和BSA酶解液摩尔比为1:500)、高回收率(91.4%)，并可从仅5μL人唾液中富集到17条内源性磷酸化肽。同时，为了提高磷酸化肽的富集效率，研究人员将磁性纳米粒子和MOFs材料结合，制备了一系列的磁性MOFs材料。张维冰课题组[189]采用层层包裹的方法在巯基乙酸功能化的磁球表面修饰了MOFs涂层，得到核壳结构的磁性MOFs材料(Fe3O4@MIL-101(Fe))。该亲和材料不仅具备了MOFs的大比表面积和孔结构，还能保留磁球的磁性分离性能，是一种优异的磷酸化肽富集材料。而后，为了简化合成步骤，邓春晖课题组[190]利用多巴胺功能化的磁球，发生一步溶剂热反应，制备得到核壳结构的磁性MOFs材料(Fe3O4@PDA@MOFs)。该亲和材料表现出强亲水性，且被证明具有优秀的磷酸化肽富集性能。尽管以上MOFs材料可以实磷酸化肽的分离富集，但是其选择性和灵敏度等富集效率并不太令人满意。为此，蓝芳课题组[191]借鉴吴仁安课题组的研究工作，提出多亲和位点富集磷酸化肽的策略，首先在磁球表面制备了Zn-MOF-NH2涂层，再采用共价PSM策略，在氨基上共价键合精氨酸，得到具有MOAC和胍基双亲和作用的磁性MOFs材料(SPIOS@PVP-PEI@MOF@Arg)。该研究证明，多亲和位点的亲和材料的磷酸化肽分离富集性能要强于单一亲和模式的材料。另外，为探究更多的基于MOFs的磷酸化肽高效富集方法，古志远课题组[192,193]尝试将二维片层MOFs材料用于磷酸化肽分离富集，探究了一系列不同金属离子的MOFs材料对磷酸化肽的分离富集效果，建立了基于片层MOFs的磷酸化肽分离富集方法。同时，他们证明了Hf-BTB纳米片具有不同于其他金属MOFs纳米片的富集性能，可用于单磷酸化肽的特异性富集[193]，拓展了MOFs材料在磷酸化肽分离富集中应用。1.4.2金属有机框架材料在糖基化蛋白质组分离分析中的应用MOFs用于糖基化肽分离富集主要是基于HILIC和BAC两种策略。2014年，邹汉法课题组[194]首次将交联环糊精MOFs(LCD-MOFs)用于糖基化肽的选择性分离富集。LCD-MOFs是以亲水性强、生物兼容好的γ-环糊精作为SBU合成的MOFs材料，基于该材料优良的亲水性，采用HILIC策略，LCD-MOFs对糖基化肽表现出低检测限(3.3fmol)、高回收率(84-103%)，可从100μg的鼠肝裂解液中富集到归属于290种糖基化蛋白的344条糖基化肽。张新祥课题组[195]将氨基MOFs(MIL-101(Cr)-NH2)直接用于糖肽的分离富集，由于其具有大比表面积、规整微孔结构和强亲水性，该MOFs可从10μL的人血清酶解液中富集到归属于42个糖蛋白的116个糖基化修饰位点。而邓春晖课题组[196]则利用双配体策略，合成了带羧基的MOFs(UiO-66-COOH)。因为MOFs表面存在的大量羧基，该MOFs材料具有很强的亲水性，对糖肽的富集能力要明显强于原始UiO-66，检测限低至0.5fmol/μL，仅从2μL的人血清酶解液中可以鉴定到归属于93种糖蛋白的255条糖肽。尽管使用具有一定亲水性的原始MOFs可以实现糖肽的分离富集，但其性能仍然有待提高。因此，白玉课题组[197]借鉴MOFs功能化中的点击化学共价PSM策略，首先在氨基MOFs(MIL-101(Cr)-NH2)表面引入叠氮基，然后，共价点击修饰上炔基麦芽糖。得益于MOFs框架上点缀的大量强亲水性麦芽糖，该MOFs复合材料(MIL-101(Cr)-Maltose)可以利用HILIC作用亲和富集糖肽，从HRP和IgG酶解液中分别富集到15条和33条糖肽，质谱谱图背景干净。同时，该MIL-101(Cr)-Maltose还可从2μL的人血清酶解液中鉴定到归属于65种糖蛋白的111条糖肽。同时，白玉课题组采用同样的PSM策略，在MIL-101(Cr)-NH2表面点缀上大量的Au纳米粒子后，利用Au-S键，修饰上两性电离氨基酸，制备得到具有ZIC-HILIC亲和作用的MIL-101(NH2)@Au-Cys复合材料。因为ZIC-HILIC的糖肽强亲和作用效果，该MOFs复合材料对糖肽表现出高富集容量(150mgg-1)，低检测限(1fmol)，高回收率(高于80%)，从HeLa细胞裂解液中富集到1069条糖肽，鉴定到1123个糖基化位点。同时，类似于磷酸化肽富集，邓春晖课题组在MOFs材料中引入磁性纳米粒子，制备了可快速分离的磁性MOFs复合材料。该材料在Fe3O4@PDA@MOFs的基础上，将有机配体替换为2-磺酸基对苯二甲酸，从而得到表面修饰磺酸基的磁性MOFs(Fe3O4@PDA@Zr-SO3H)复合材料。基于磺酸基和糖肽之间的亲水亲和作用，该MOFs复合材料对糖肽的富集检测限低至0.1fmol/μL，可从人血清酶解液中富集到177条糖肽，鉴定到275个糖基化位点。为了合成强亲水的磁性MOFs复合材料，张祥民课题组[198]使用外延生长法在Fe3O4纳米粒子修饰了MOF-74涂层，该磁性MOFs(Fe3O4@Mg-MOF-74)复合材料因为MOF-74的内在亲水性，对糖肽表现出出色的富集性能，只需1μL的人血清，即可富集到418条糖肽。另外，邓春晖课题组[199]还探讨了基于MOFs的BAC策略糖肽分离富集，他们以Fe3O4纳米粒子为载体，使用双配体（对苯二甲酸和对苯二硼酸）策略，合成了硼酸修饰的磁性MOFs(Fe3O4@PVP/PEI@MOF(B))复合材料。借助于MOFs的大比表面积和丰富的硼酸亲和识别位点，该磁性MOFs复合材料成功从人血清酶解液中富集到209条糖肽。参考文献[1]BaakJPA,JanssenEAM,SoreideK,etal.Genomicsandproteomics—thewayforward[J].AnnalsofOncology,2005,16:ii30-ii44.[2]SauerS,LangeBMH,GobomJ,etal.Miniaturizationinfunctionalgenomicsandproteomics[J].NatureReviewsGenetics,2005,6(6):465-476.[3]AggarwalK,LeeHK.Functionalgenomicsandproteomicsasafoundationforsystemsbiology[J].BriefingsinFunctionalGenomics,2003,2(3):175-184.[4]PandeyA,MannM.Proteomicstostudygenesandgenomes[J].Nature,2000,405(6788):837-846.[5]CoxJ,MannM.IsProteomicstheNewGenomics?[J].Cell,2007,130(3):395-398.[6]SmithLM,KelleherNL,LinialM,etal.Proteoform:asingletermdescribingproteincomplexity[J].NatureMethods,2013,10(3):186-187.[7]AebersoldR,AgarJN,AmsterIJ,etal.Howmanyhumanproteoformsarethere?[J].NatureChemicalBiology,2018,14(3):206-214.[8]JiangY,SunA,ZhaoY,etal.Proteomicsidentifiesnewtherapeutictargetsofearly-stagehepatocellularcarcinoma[J].Nature,2019,567(7747):257-261.[9]ShimogawaMM,SaadaEA,VashishtAA,etal.Cellsurfaceproteomicsprovidesinsightintostage-specificremodelingofthehost-parasiteinterfaceintrypanosomabrucei[J].Molecular&CellularProteomics,2015,14(7):1977-1988.[10]PicottiP,BodenmillerB,MuellerLN,etal.FulldynamicrangeproteomeanalysisofS.cerevisiaebytargetedproteomics[J].Cell,2009,138(4):795-806.[11]HortinGL,SviridovD.Thedynamicrangeproblemintheanalysisoftheplasmaproteome[J].JournalofProteomics,2010,73(3):629-636.[12]MoradianA,KalliA,SweredoskiMJ,etal.Thetop-down,middle-down,andbottom-upmassspectrometryapproachesforcharacterizationofhistonevariantsandtheirpost-translationalmodifications[J].Proteomics,2014,14(4-5):489-497.[13]ChenB,BrownKA,LinZ,etal.Top-downproteomics:readyforprimetime?[J].AnalyticalChemistry,2018,90(1):110-127.[14]ZhangY,FonslowBR,ShanB,etal.Proteinanalysisbyshotgun/bottom-upproteomics[J].ChemicalReviews,2013,113(4):2343-2394.[15]WuC,TranJC,ZamdborgL,etal.Aproteasefor'middle-down'proteomics[J].NatureMethods,2012,9(8):822-824.[16]DeribeYL,PawsonT,DikicI.Post-translationalmodificationsinsignalintegration[J].NatureStructural&MolecularBiology,2010,17(6):666-672.[17]GallegoM,VirshupDM.Post-translationalmodificationsregulatethetickingofthecircadianclock[J].NatureReviewsMolecularCellBiology,2007,8(2):139-148.[18]VucicD,DixitVM,WertzIE.Ubiquitylationinapoptosis:apost-translationalmodificationattheedgeoflifeanddeath[J].NatureReviewsMolecularCellBiology,2011,12(7):439-452.[19]KruegerKE,SrivastavaS.Posttranslationalproteinmodifications:currentimplicationsforcancerdetection,prevention,andtherapeutics[J].Molecular&CellularProteomics,2006,5(10):1799-1810.[20]PagelO,LorochS,SickmannA,etal.Currentstrategiesandfindingsinclinicallyrelevantpost-translationalmodification-specificproteomics[J].ExpertReviewofProteomics,2015,12(3):235-253.[21]CohenP.Theoriginsofproteinphosphorylation[J].NatureCellBiology,2002,4(5):E127-E130.[22]KarinM,HunterT.Transcriptionalcontrolbyproteinphosphorylation:signaltransmissionfromthecellsurfacetothenucleus[J].CurrentBiology,1995,5(7):747-757.[23]BourretRB,BorkovichKA,SimonMI.Signaltr