蛋白质磷酸化可分为单磷酸化和多磷酸化。单磷酸化和多磷酸化在细胞中所发挥的生理功能不同。生物质谱技术是蛋白质磷酸化组学研究的有力工具,常采用自下而上的策略在肽段水平上进行分析。磷酸化肽的丰度较低且离子化效率较低。因此,需要在质谱检测之前,对磷酸化肽进行预富集。磷酸化肽可分为多磷酸化肽和单磷酸化肽。鉴于多磷酸化肽与富集材料的亲合能力较强,已报道了多种亲水性较强的材料用于选择性富集多磷酸化肽。而对于单磷酸化肽的选择性富集研究十分缺乏。因此,开发选择性且高效富集单磷酸化肽的材料十分迫切。在本论文中,选取金属有机骨架材料（MOFs）作为单磷酸化肽的富集材料,实现了对单磷酸化肽的特异性富集。具体的研究内容如下:1、基于Sn基的MOFs对单磷酸化肽的选择性富集方法选取Sn作为金属中心、间苯二甲酸作为有机配体,通过自下而上的方法,成功合成了Sn-MOF材料。Sn-MOF材料首次应用于磷酸化肽富集并且展现出选择性富集单磷酸化肽,其对单磷酸化肽富集具有较高的灵敏度和中等的抗干扰能力,且能成功应用于脱脂牛奶、人类唾液和人类血清等复杂生物样品的磷酸化肽富集中。2、基于Hf基的二维MOFs纳米片对单磷酸化肽的高效富集选取Hf作为金属簇、1,3,5-（4-羧基苯基）-苯（H₃BTB）作为有机配体,通过自下而上的方法,成功合成了2-D Hf-BTB纳米片。该纳米片在标准蛋白酶解液的预处理中展现出对单磷酸化肽的选择性富集,具有出色的灵敏度和优越的抗干扰能力。此外,2-D Hf-BTB纳米片也可应用于脱脂牛奶、人类唾液、人类血清和鼠脑皮层样品的磷酸化肽富集中。随后,利用原位同位素二甲基标记的方法,该纳米片也能成功应用于肛管炎症患者和健康成人血清中磷酸化肽的相对含量测定。为了进一步探究2-D Hf-BTB纳米片富集单磷酸化肽的机理,对比研究了其他6种不同配体长度的Zr/Hf-MOFs材料对磷酸化肽的富集选择性。通过对标准蛋白酶解液进行富集以及对这几种MOFs材料的结构进行对比后,发现有机配体的疏水性和相邻金属簇的间距是选择性富集单磷酸化肽的关键因素。当有机配体的疏水性较强且相邻金属簇之间的距离较大时,金属簇的亲合能力和有机配体的疏水作用之间能够达到平衡,从而使得该材料能够排除非磷酸化肽和多磷酸化肽的干扰,展现出对单磷酸化肽的选择性。