Co（II）离子对谷胱甘肽修饰的手性铜纳米团簇光学活性的调节作用

手性是生命系统中的一种重要现象，在维持关键的生理过程中起着至关重要的作用。研究手性对映体及其生物学效应对了解手性物质在生命系统中的作用具有重要意义。随着纳米技术的进步，手性已经扩展到纳米尺度，具有独特性能和应用的手性纳米材料的相继出现。

然而，大部分的手性纳米材料和天然手性物质的手性信号都集中在紫外区，导致这类手性纳米材料的应用与推广受限于低抗干扰能力，制备在可见光区有手性光学活性的纳米材料依然具有挑战性。

近日，江南大学林恒伟研究团队的李斯副研究员和丁棋博士首次发现了Co²⁺可以调节L/ D -谷胱甘肽修饰的铜纳米团簇 (Cu NCs) 的手性光学活性，铜纳米团簇的其不对称因子（g-factor）增强了223倍，其分布由紫外区成功调整至可见光区。

通过XPS、FT-IR以及EXAFS分析，可以确征Co²⁺与Cu NCs表面的羧基和氨基发生了离子配位，一个Co²⁺与两个GSH分子配合，以CoN2O2的方式修饰在Cu NCs表面，通过配体到金属的电荷转移诱导出了可见光区的手性信号。

在此基础上，利用Co²⁺配位的L/D-Cu NCs (L/D-Co-Cu NCs)的手性和荧光信号，基于表面GSH和三磷酸腺苷(ATP)分子与Co²⁺的竞争相互作用来检测ATP。L-Co-Cu纳米材料的荧光和圆二色性检测限9.15 μM和15.75 nM, D-Co-Cu纳米材料的检测限分别为5.35 μM和4.69 nM。本研究提供了一种通过适当的金属离子配位手性分子修饰纳米材料来获得强手性光学活性的简便方法。此外，根据L/D-Co-Cu NCs对ATP检测的手性效应表明，手性是构建对手性生物靶点具有更好检测性能的探针的有效因素。

这项工作得到了国家自然科学基金（32101142）以及江苏省基金（BK20221532）的支持。江南大学徐丽广教授、林恒伟教授以及李斯副研究员为论文的共同通讯作者，化工学院博士丁棋为该论文的第一作者。研究工作在Angewandte Chemie International Edition期刊上以 “Modulation by Co (II) Ion of Optical Activities of L/D-glutathione (GSH)-modified Chiral Copper Nanoclusters for Sensitive Adenosine Triphosphate Detection”发表。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202401032