Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Wang Hui en prof. Zhang Xin van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen introduceerde een nieuwe strategie om koper-enkel-atoom-enzymen met ultrahoge dichtheid te bereiden voor zelfcascade-katalytische therapie van tumoren. P>

"De krachtige enzymen kunnen helpen tumoren te bestrijden", zegt dr. Liu Hongji, lid van het onderzoeksteam.

Het onderzoek is gepubliceerd in Chemical Engineering Journal .

De laagwaardige Cu-enzymen met één atoom (Cu ^Ⅰ SAE's) dragen bij aan het verlichten van het inefficiënte generatie-OH-dilemma in de micro-omgeving van de tumor, vooral in de aanwezigheid van tot overexpressie gebracht glutathion (GSH). Echter, de handig gecontroleerde synthese van Cu ^Ⅰ SAE's met een hoge atoomdichtheid blijven een uitdagende taak vanwege het omslachtige proces, de heterogeniteit in de samenstelling, de slechte wateroplosbaarheid en de oncontroleerbare metaalvalentie.

Om dit dilemma op te lossen, stelden de onderzoekers een goed gecontroleerde eenstapsstrategie voor zelfcarbonisatie en reductie van oplosmiddelen voor om Cu ^Ⅰ te fabriceren. SAE's met ultrahoge atomaire dichtheid. Formamide kan gemakkelijk worden gecondenseerd tot een lineaire macromoleculaire keten voor het cheleren van Cu ^Ⅱ vanwege het hoge N-gehalte en de lege ligandplaatsen. De resulterende op koolstofnitride gebaseerde fragmenten verminderen Cu ^Ⅱ naar Cu ^Ⅰ .

"De verkregen Cu ^Ⅰ SAE's hebben een ongelooflijk hoge dichtheid van 23,36 gew. %, wat eerder gerapporteerde op metaal of koolstof gebaseerde ondersteunde Cu-katalysatoren met één atoom overtreft", legt Liu uit.

Dit komt van de goed gedefinieerde Cu ^Ⅰ soorten, terwijl aberratie-gecorrigeerde scanning-transmissie-elektronenmicroscopie en de röntgenabsorptie-fijne-structuurspectroscopie de Cu ^Ⅰ bevestigen soorten bestonden in de vorm van enkele atomen.

"De Cu ^Ⅰ SAE's vertoonden opmerkelijke zelf-cascade-katalytische activiteiten, wat leidde tot een tumorremmingspercentage tot 89,17%," voegde hij eraan toe.

Deze studie biedt een nieuwe strategie voor het vervaardigen van valentiegecontroleerde SAE's ondersteund door C₃ N₄ voor katalytische toepassingen, aldus het team.

Meer informatie: Hongji Liu et al, Koper-enzymen met ultrahoge dichtheid (Ⅰ) met één atoom voor zelf-cascade-katalytische therapie van tumoren, Chemical Engineering Journal (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.148273

Journaalinformatie: Tijdschrift voor chemische technologie

Aangeboden door Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academie van Wetenschappen