En forskargrupp ledd av prof. Wang Hui och prof. Zhang Xin från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin introducerade en ny strategi för att förbereda enatomenzymer i koppar med ultrahög densitet för katalytisk tumörkaskadterapi.
"De kraftfulla enzymerna kan hjälpa till att bekämpa tumörer", säger Dr. Liu Hongji, en medlem av forskargruppen.
Studien publiceras i Chemical Engineering Journal .
Lågvalens Cu enatomenzymer (Cu Ⅰ SAEs) bidrar till att lindra den ineffektiva genereringen av ·OH-dilemmat i tumörmikromiljön, särskilt i närvaro av överuttryckt glutation (GSH). Men den bekvämt kontrollerade syntesen av Cu Ⅰ SAE med hög atomdensitet är fortfarande en utmanande uppgift på grund av den besvärliga processen, sammansättningens heterogenitet, dålig vattenlöslighet och okontrollerbar metallvalens.
För att lösa detta dilemma föreslog forskarna en välkontrollerad enstegsstrategi för självförkolning och reduktion av lösningsmedel för att tillverka Cu Ⅰ SAE med ultrahög atomdensitet. Formamid kan lätt kondenseras till en linjär makromolekylär kedja för kelatbildning av Cu Ⅱ på grund av dess höga N-innehåll och lediga ligandställen. De resulterande kolnitrid-baserade fragmenten reducerar Cu Ⅱ till Cu Ⅰ .
"Den erhållna Cu Ⅰ SAEs har en otroligt hög densitet på 23,36 wt. %, vilket överträffar tidigare rapporterade metall- eller kolbaserade uppburna Cu-enatomkatalysatorer," förklarade Liu.
Detta kommer från den väldefinierade Cu Ⅰ arter, medan aberrationskorrigerad sveptransmissionselektronmikroskopi och röntgenabsorptionsfinstrukturspektroskopi bekräftar Cu Ⅰ arter existerade i form av enstaka atomer.
"The Cu Ⅰ SAEs visade anmärkningsvärda kaskadkatalytiska aktiviteter, vilket ledde till en tumörhämningshastighet på upp till 89,17 %", tillade han.
Den här studien tillhandahåller en ny strategi för att tillverka valenskontrollerade SAE som stöds på C3 N4 för katalytiska tillämpningar, enligt teamet.
Mer information: Hongji Liu et al, Ultrahigh density copper (Ⅰ) single atom enzymes for tumor self-cascade catalytic therapy, Chemical Engineering Journal (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.148273
Journalinformation: Chemical Engineering Journal
Tillhandahålls av Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences
