西南大学付志锋&欧阳辉Anal. Chem.：超氧化物歧化酶活性的Mn单原子纳米酶生物测定！

1

研究内容

单原子纳米酶（SANs）具有高度暴露的活性位点和显著的催化活性，在基于多相催化的生物测定中显示出显著的实用性。然而，大多具有类似过氧化物酶的活性和普通的负载能力有限。制备具有所需超氧化物歧化酶（SOD）样活性的高负载SANs仍然是一个挑战。

西南大学付志锋教授和欧阳辉副教授提出了一种温和的室温共沉淀方法，在块状表面活性剂的辅助下，Mn SAN被成功地限制在Ti3C2MXene片上形成的普鲁士蓝类似物的框架中，其显示出13.5wt%（通常<2.0wt%）的优异负载效率。Mn SAN由于其类似SOD的活性而表现出理想的超氧化物自由基阴离子消除能力。在侧流测试条平台上开发了一种CL猝灭方法，利用Mn SAN作为信号猝灭剂，啶虫脒作为模型分析物。检测啶虫脒的方法显示检测范围为1.0-10000 pg mL-1，检测限为0.3 pg mL-1。相关工作以“Mn Single-Atom Nanozymes with Superior Loading Capability and Superb Superoxide Dismutase-like Activity for Bioassay”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

2

研究要点

要点1.作者在块状表面活性剂的帮助下，Mn SAN被成功地限制在Ti3C2MXene（TMSs）片上形成的普鲁士蓝类似物的框架中，其显示出13.5wt%（通常<2.0wt%）的优异负载效率和优异的水分散性。原子分散的Mn元素在消除超氧自由基阴离子（O2·-）方面具有极好的SOD样活性，TMSs可以吸收宽波长范围内的发光信号。

要点2.制备的Mn SAN由于其类似SOD的活性而表现出理想的超氧化物自由基阴离子消除能力。此外，由于载体的广谱吸收行为，Mn SAN对活性氧介导的化学发光（CL）系统的发射表现出高达98.89%的协同猝灭效率。

要点3.作者在侧流测试条平台上开发了一种CL猝灭方法，利用Mn SAN作为信号猝灭剂，啶虫脒作为模型分析物。检测啶虫脒的方法显示检测范围为1.0-10000 pg mL-1，检测限为0.3 pg mL-1。其准确性已通过检测中草药中的啶虫脒得到验证，回收率可接受。

该工作为用表面活性剂辅助方案制备SANs开辟了一条途径，并开创了生物测定中具有SOD样活性的SANs的研究。

3

研究图文

图1.（A）TMSs和（B）Mn SAN的TEM。（C）Mn SAN的SEM。（D）Mn SAN的HAADF。Mn SAN中C、Fe、Mn、N、O和Ti元素的（E-K）EDS。

图2.（A）PB、Mn-Fe PBA和Mn SAN的XRD。（B）Mn SAN和（C）Mn 2p的XPS。Mn SAN、MnPc、Mn箔和MnO的（D）XANES和（E）EXAFS。（F）Mn SAN的EXAFS拟合图谱。

图3.（A）（a）Co-Fe PBA、（b）Ni-Fe PBA、（c）Mn-Fe PBB、（d）Cu-Fe PBA和（e）PB的CL淬火速率。（B）（a）TMS、（b）Mn-Fe PBA负载在没有PVP制备的TM、（c）Mn-Fe PBS、（d）TMSs/Mn-Fe PBA混合物和（e）Mn SAN的CL淬火速率。（C）Mn SAN猝灭Co2+-鲁米诺-H2O2反应的CL动力学曲线。（D）Mn SAN的吸收光谱和Co2+-鲁米诺-H2O2反应的CL发射光谱。

图4. Mn SAN猝灭CL反应的（A）1O2、（B）O2·-和（C）OH·的EPR光谱。

图5.（A）不同浓度的啶虫脒产生的CL信号。（B）啶虫脒定量的标准曲线（n=3）。

4

文献详情

Mn Single-Atom Nanozymes with Superior Loading Capability and Superb Superoxide Dismutase-like Activity for Bioassay

Shuai Luo, Jiaqi Gao, Hongwei Yuan, Jin Yang, Yehan Fan, Lin Wang, Hui Ouyang,* Zhifeng Fu*

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01623

版权声明：「崛步化学」旨在分享学习交流化学、材料等领域的最新资讯及研究进展。编辑水平有限，上述仅代表个人观点。投稿，荐稿或合作请后台联系编辑。感谢各位关注！