在此工作中，我们制备了具备比氧化铁纳米颗粒（IONPs）更高模拟酶活性的普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs）。对于TMB这种典型的过氧化物酶活性检测底物来说，PBNPs的kcat值为1.16×105 s-1，明显高于氧化铁纳米颗粒的3.02×104 s-1。类似于IONPs，PBNPs在酸性条件下表现出过氧化物酶活性，而在中性和碱性条件下表现出过氧化氢酶活性，进一步研究发现，PBNPs在不同的pH条件下均具有类超氧化物歧化酶的作用，可以清除超氧阴离子自由基。IONPs的过氧化物酶活性被证明是来源于Fenton反应，会催化H2O2产生羟自由基（•OH）。ESR检测结果表明，PBNPs不能催化H2O2产生•OH，相反地，PBNPs能够清除•OH。这表明PBNPs不是通过Fenton效应的途径发挥过氧化物酶作用，而有可能是通过电荷转移机制来进行的。我们认为PBNPs的多酶活性来源于其丰富的氧化还原电位，并列出了相关反应过程。基于PBNPs的这三种酶活性，我们证明了其具有清除ROS的作用，并在多个细胞氧化应激模型上得到了验证，并提出，普鲁士蓝发挥铊解毒作用的机制可能也与其ROS清除能力有关。在动物模型上，我们证明了PBNPs具有抗炎作用。PBNPs的长期安全性，仍在进一步研究之中。
Zhang, W.; Hu, S.; Yin, J.-J.; He, W.; Lu, W.; Ma, M.; Gu, N.; Zhang, Y., Prussian Blue Nanoparticles as Multi-Enzyme Mimetics and ROS Scavengers. Journal of the American Chemical Society 2016 DOI: 10.1021/jacs.5b12070
Website: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b12070
研究进展