基于单原子纳米酶的催化治疗是肿瘤催化治疗领域的热点。然而，由于纳米酶对底物(H₂O₂或O₂)的亲和力较低，因此其在肿瘤微环境中的催化活性仍有待提高。有鉴于此，北京大学郭少军教授设计了一种精确调节双原子位点的d带中心的新策略，以在一类富边缘氮掺杂多孔碳双原子位Fe-Mn(Fe₁Mn₁−NC_e)上增强金属原子位点和底物的亲和力，从而大大提高了类多酶催化活性。

本文要点：

（1）实验制备的Fe₁Mn₁−NC_e的催化效率(K_cat/K_m = 4.01 × 10⁵ S⁻¹·M⁻¹)比Fe₁−NC_e(K_cat/K_m = 2.41 × 10⁴ S⁻¹·M⁻¹)更高，并且具有良好的稳定性（1年后的活性可保持在90%以上），这在目前已报道的双原子纳米酶中是最好的。

（2）理论计算结果表明，Mn的协同作用使Fe的d带中心从−1.113 eV上升到−0.564 eV，从而提高了对底物的吸附能力，并且能够加速H₂O₂的解离和弱化O₂上的O−O键。实验结果显示，Fe₁Mn₁−NC_e具有优越的类酶催化活性，可结合光热疗法以有效抑制体内肿瘤的生长，抑制率高达95.74%，是目前已报道的双原子人工酶疗法中的最高值。

Ruijin Zeng. et al. Precise Tuning of the D‑Band Center of Dual-Atomic Enzymes for Catalytic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00791

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00791