铜催化点击化学是一种能够激活治疗药物且不破坏生物过程的有效方法。然而,目前的铜催化剂在实现高效率、原子经济性和组织特异性选择性等方面仍面临着严峻的挑战。有鉴于此,南洋理工大学赵彦利教授和吉林大学Haochen Yao开发了一种简单的“混合-匹配合成策略”来制备仿生单位点铜-联吡啶基铈金属-有机框架(Cu/Ce-MOF@M),并将其用于实现高效、具有肿瘤细胞特异性的生物正交催化。
本文要点:
(1)该方法能够在MOF结构中产生孤立的单个Cu位点,从而可以实现极高的催化性能。单分子荧光显微镜结果表明,在单粒子水平上,Cu/Ce-MOF@M的催化活性比广泛使用的MOF支持的铜纳米粒子高32.1倍。此外,Cu/Ce-MOF@M也可在癌细胞膜的伪装作用下对其亲本细胞表现出优先的趋向性。
(2)与此同时,Cu/Ce-MOF@M内的单位点CuII可被癌细胞中上调的谷胱甘肽还原为CuI,以催化click反应,实现同型癌细胞激活的原位药物合成。实验结果表明,Cu/Ce-MOF@M具有类氧化酶和类过氧化物酶活性,可有效增强癌症催化治疗。综上所述,该研究能够为设计开发具有高活性、用于靶向生物正交反应的非均相过渡金属催化剂提供新的指导。
Mengmeng Ma. et al. In-Situ Activation of Biomimetic Single-Site Bioorthogonal Nanozyme for Tumor-Specific Combination Therapy. Biomaterials. 2024
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224002898