近日，我校药学院纪顺利副教授在学科顶尖期刊Chemical Engineering Journal上发表了题为“Design of green multifunctional mesoporous nanosheets for trace biomarker detection, AI-enhanced pollutant discrimination, and synergistic catalytic degradation”的最新研究成果。我校2023级硕士留学研究生Zamar Daka和博士生张钰琪为本文共同第一作者，药学院纪顺利副教授、宋敏教授和蒋荣副教授为本文的共同通讯作者为本文的通讯作者，中国药科大学为本文的第一通讯单位。
具有纳米酶活性的二维（2D）金属有机框架纳米片（MONs）具有广泛的应用前景，然而其规模化和环保合成仍面临挑战。本研究利用过期的间苯三酚药物与Cu2+在室温水溶液中通过一步法快速配位自组装合成了生物启发型Cu-MON，实现了过期药品废弃物的高值回收利用。该Cu-MON表现出优异的漆酶样和过氧化物酶样活性，在催化效率、动力学性能和稳定性方面显著优于天然酶及其他铜基纳米酶。其卓越性能源于超薄介孔结构、高铜含量和工程缺陷，从而增强了对底物的吸附和活化能力。密度泛函理论计算揭示了配体调控在降低反应能垒和促进电子转移中的关键作用。值得注意的是，本研究阐明了金属-配体-底物的协同效应，不仅涉及Cu2+-Cu+氧化还原循环，还包括配体中具有氧化还原活性的官能团与金属位点/底物之间的同步配位和电子转移。基于其漆酶样活性及对不同酚类污染物的差异化响应，本研究构建了机器学习赋能、智能手机集成的比色传感阵列，用于现场快速区分结构相似的酚类污染物。与传统的“仅检测”平台不同，该系统集成了“检测与去除”的双重功能，可高效去除污染物。此外，本研究还发现了一种针对四环素类抗生素的新型降解-聚合双途径去除机制，可实现近完全去除和脱毒。最后，基于过氧化物酶活性，本研究构建了双模式比率荧光-比色传感器，用于生物体液中多巴胺的检测，并通过交叉验证确保结果的高可靠性和准确性。这种“一材三用”策略为设计用于污染物监测、环境修复与生物传感的新一代多功能纳米酶提供了新视角。
以上研究工作获得国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.174718
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（供稿单位：药学院，撰写人：刘华）
