Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Hui e dal Prof. Zhang Xin degli Istituti Hefei di Scienze Fisiche dell'Accademia Cinese delle Scienze ha introdotto una nuova strategia per preparare enzimi monoatomo di rame ad altissima densità per la terapia catalitica auto-cascata del tumore.
"I potenti enzimi possono aiutare a combattere i tumori", ha affermato il dottor Liu Hongji, membro del gruppo di ricerca.
Lo studio è pubblicato sul Chemical Engineering Journal .
Gli enzimi a singolo atomo di Cu a bassa valenza (Cu Ⅰ SAE) contribuiscono ad alleviare la generazione inefficiente del dilemma ·OH nel microambiente tumorale, specialmente in presenza di glutatione sovraespresso (GSH). Tuttavia, la sintesi opportunamente controllata di Cu Ⅰ I SAE con elevata densità atomica rimangono un compito impegnativo a causa del processo complicato, dell'eterogeneità compositiva, della scarsa solubilità in acqua e della valenza metallica incontrollabile.
Per risolvere questo dilemma, i ricercatori hanno proposto una strategia di autocarbonizzazione-riduzione del solvente in un solo passaggio ben controllata per fabbricare Cu Ⅰ SAE con densità atomica ultraelevata. La formammide può essere facilmente condensata in una catena macromolecolare lineare per chelare il Cu Ⅱ a causa del suo alto contenuto di N e dei siti ligandi vacanti. I frammenti a base di nitruro di carbonio risultanti riducono il Cu Ⅱ a Cu Ⅰ .
"Il Cu Ⅰ ottenuto SAE ha una densità incredibilmente alta di 23,36 wt. %, superando i catalizzatori a singolo atomo di Cu supportati a base di metallo o carbonio precedentemente riportati," ha spiegato Liu.
Questo deriva dal ben definito Cu Ⅰ specie, mentre la microscopia elettronica a trasmissione e scansione con correzione dell'aberrazione e la spettroscopia di assorbimento dei raggi X a struttura fine confermano la tesi Cu Ⅰ le specie esistevano sotto forma di singoli atomi.
"Il Cu Ⅰ I SAE hanno mostrato notevoli attività catalitiche auto-cascata, portando a un tasso di inibizione del tumore fino all'89,17%," ha aggiunto.
Questo studio fornisce una nuova strategia per fabbricare SAE controllati dalla valenza supportati su C3 N4 per applicazioni catalitiche, secondo il team.
Ulteriori informazioni: Hongji Liu et al, Enzimi a singolo atomo di rame ad altissima densità (Ⅰ) per la terapia catalitica auto-cascata del tumore, Chemical Engineering Journal (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.148273
Informazioni sul giornale: Giornale di ingegneria chimica
Fornito dagli Istituti di scienze fisiche Hefei, Accademia cinese delle scienze
