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