近日,我院赵茹芳博士与扬州大学胡俊博士等合作,在国际知名期刊Nano Letters(《纳米快报》)上在线发表晶面控制金属-载体相互作用在治疗高尿酸血症方面的前瞻性成果。论文题为“Crystal Facet Controlled Metal−Support Interaction in Uricase Mimics for Highly Efficient Hyperuricemia Treatment”(晶面控制金属-载体相互作用用于类尿酸酶在高效高尿酸血症治疗)。扬州大学胡俊博士、我院赵茹芳博士和扬州大学硕士研究生顾佳珂为论文共同第一作者,扬州大学化学化工学院奚政教授、刘艳教授、韩杰教授为论文共同通讯作者,扬州大学、湖北师范大学分别为论文第一、第二通讯单位。赵茹芳博士负责机理解释和理论计算部分。Nano Letters是ACS(美国化学会)出版社旗下纳米科学和纳米技术领域期刊、SCI中科院大类一区期刊,最新影响因子为10.8。
高尿酸血症是由血清中尿酸水平过高引起的一种疾病,可能引发多种健康问题,如痛风、高血压和糖尿病等疾病。为了成功治疗高尿酸血症,需要同时实现快速的尿酸降解过程和及时的H2O2消除。通过在MnO2空心纳米球的壳层中嵌入Pd纳米颗粒,制备得到了新型Pd@MnO2壳中核纳米催化剂,其具有优异的自体级联尿酸酶/过氧化氢酶样的活性。Pd−MnO2界面之间的SMSI效应会导致Pd表面原子的结构重构,进而增强尿酸酶样的催化活性。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,Pdc(100)与尿酸降解过程中的中间体之间具有更为无序的表面结构和更强的相互作用。体外细胞研究和活体模型高尿酸血症治疗的Balb/c小鼠实验证明了Pd@MnO2作为尿酸酶样纳米酶的优异生物相容性、治疗效果和生物安全性。该项工作为设计高效尿酸酶模拟催化剂提供了新的视角,并为临床高尿酸血症治疗提供了潜在的解决方案。
不同晶面控制的Pd@MnO2材料治疗高尿酸血症的示意图
DFT模拟的Pd−MnO2界面结构
论文信息:
Crystal Facet Controlled Metal−Support Interaction in Uricase Mimics for Highly Efficient Hyperuricemia Treatment
Jun Hu,# Rufang Zhao,# Jiake Gu,# Zheng Xi,* Yang Wang, Xiaohuan Sun, Zhuobin Xu, Kexin Sha, Juqun Xi, Yan Liu,* Jie Han,* and Rong Guo
Nano Lett., 2024, DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01193
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c01193