南京理工大学Hui Ouyang和Zhifeng Fu等--Mn单原子纳米酶具有优异的负载能力极好的超氧化物歧化酶样生物测定活性

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检测中显示出重要的实用性。然而，大多数报道具有过氧化物酶样活性和普通负荷能力。制备具有超氧化物歧化酶(SOD)样活性的高负载SANs仍然是一个挑战。在本研究中，Mn SAN在大量表面活性剂的辅助下被成功地包裹在Ti₃C₂ MXene薄片上形成的普鲁士蓝类似物的框架中，显示出13.5 wt %的负载效率(通常为2.0 wt %)。制备的Mn SAN由于具有类似SOD的活性，表现出良好的超氧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)系统的协同猝灭效率高达98.89%。受这些特征的启发，在横向流动测试板平台上开发了一种CL淬火方法，利用Mn SAN作为信号淬火剂，乙酰胺吡啶作为模型分析物。该方法检测乙酰脒的检测范围为1.0~10,000 pg mL⁻¹，检测限为0.3 pg mL⁻¹。通过在可接受的回收率下检测中草药中的乙醯胺吡啶，验证了该方法的准确性。这项工作开辟了用表面活性剂辅助方案制备SANs的途径，并开创了生物测定中具有类SOD活性的SANs的研究。

         

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

          图2. (A) PB、Mn- fe PBA和Mn SAN的XRD谱图。(B) Mn SAN和(C) Mn 2p的XPS图形测量。(D) XANES和(E) Mn SAN, MnPc, Mn箔和MnO的EXAFS光谱。(F) Mn SAN的EXAFS拟合光谱。

         

                图3.光谱性能分析。

                   

          图4. 催化剂的EPR谱分析。

          图5.(A)不同浓度乙酰胺吡啶产生的CL信号。(B)定量乙酰脒的标准曲线(n = 3)。

         

图6协同淬灭CL信号的共沉淀法制备Mn SAN。

相关科研成果由南京理工大学药学系Hui Ouyang和Zhifeng Fu等人于2023年发表在Analytical Chemistry（https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01623）上。原文：Mn Single-Atom Nanozymes with Superior Loading Capability andSuperb Superoxide Dismutase-like Activity for Bioassay。