在酶类催化剂的设计中,优化底物的结合位点以实现小分子的活化起着至关重要的作用。
基于此,2025年3月26日,中国科学院长春应用化学研究所杨秀荣、王德文等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Construction of Frustrated Lewis Pairs for Efficient Artificial Enzyme》的研究论文。
在此,通过在富含氧空位(Ov)的CoOx中掺杂硼(B)成功构建了受挫路易斯对(FLPs,CoBOx)。氧空位优化了活性位点的价态,创造了配位不饱和状态,并延长了路易斯对的距离。
电子贫乏的路易斯酸(LA)位点(Co)有助于O₂的吸附和解离,而电子富集的路易斯碱(LB)位点(O)将带正电的TMB拉向Co位点并缩短了反应距离,协同提高了类氧化酶(OXD)活性。
此外,由FLPs引起的电子密度增加促进了电子转移、中间体的稳定,并降低了O₂吸附和解离中速率决定步骤的能垒。
重要的是,在比色生物传感平台的概念验证应用中,所开发的CoBOx中的FLPs展示了对多巴胺(DA)目标的高度敏感和选择性检测能力。
这项工作验证了通过FLPs在类酶催化中活化小分子的应用可能性。
Construction of Frustrated Lewis Pairs for Efficient Artificial Enzyme,Adv. Funct. Mater.,2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202503358
