模拟天然酶活性金属位点的配位几何构象，是设计具有类似酶的体内反应热力学和动力学的化学药物的有效方法。有鉴于此，中科院上海硅酸盐研究所的施剑林等研究人员，开发出一种原位合成的、用于催化抗炎治疗的天然抗氧化酶模拟物，并以类风湿性关节炎为例进行了研究。

本文要点

1）研究人员将这一化学概念应用于原位合成天然抗氧化酶模拟物，以治疗常见且难以治愈的自身免疫病——类风湿性关节炎。

2）研究人员首次通过将阳离子卟啉配体负载到锰改性的介孔二氧化硅纳米载体中，构建了一种复合纳米药物。该纳米载体可以响应温和的酸性环境，以同时释放锰离子和卟啉配体，在与天然超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶中金属位点类似的活性锰位点的配位环境下，进行配位并合成锰卟啉。

3）进一步研究表明，由于N₄-大环杂环的间位四取代N-乙基吡啶-2基产生了强的金属-配体交叉偶联，这种锰卟啉通过外层质子偶联的单电子转移（双水合锰(III)/单水合锰(II)循环），呈现出歧化超氧阴离子的SOD活性。类似的，这种锰卟啉也可以通过内层质子偶联的双电子转移（双水合锰(III)/双羰基锰(V)循环），呈现出歧化过氧化氢的过氧化氢酶活性。

4）细胞实验表明，该复合纳米药物在M1巨噬细胞中表现出高抗氧化活性，并促使M1巨噬细胞向抗炎的M2表型转变。同样重要的是，锰硅酸盐纳米载体释放的含硅低聚物可以作为羟基磷灰石的异质成核中心，促进骨间充质干细胞的生物矿化。

5）最后，研究人员在佐剂诱导的关节炎体内动物模型中进一步展示了该纳米药物治疗类风湿性关节炎的高疗效。

参考文献：

Bowen Yang, et al. In Situ Synthesis of Natural Antioxidase Mimics for Catalytic Anti-Inflammatory Treatments: Rheumatoid Arthritis as an Example. JACS, 2020.

DOI：10.1021/jacs.1c09993

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c09993