[發明專利]SOD人造酶的制備、提高Mn基仿酶SOD活性的方法

有效

• 申請號: 202310539686.0
• 申請日: 2023-05-15
• 公開（公告）號: CN116251624B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 李鄰;程沖;馬朗;邱邐;穆盛東;朱嬋;張藝蕓;王婷
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;A61K31/80;A61K33/24;A61P39/06;A61P9/10;A61P25/00
• 代理公司: 成都天煒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51377
• 代理人: 劉文娟

本發明涉及一種SOD人造酶的制備，以及一種提高Mn基仿酶SOD活性的方法，屬于生物催化劑領域。本發明提供一種SOD人造酶的制備方法，所述制備方法為：先制得Mn?BTC配位聚合物，然后將Ru或Ir團簇均勻負載在所述Mn?BTC配位聚合物中，利用Ru或Ir團簇激活所述Mn?BTC配位聚合物的SOD活性，從而制得一種SOD人造酶。本發明選擇Mn為活性中心，先構造Mn?BTC配位聚合物，然后使用Ru或Ir等過渡金屬團簇摻雜Mn?BTC配位聚合物制得了SOD人造酶，利用過渡金屬團簇調控Mn?BTC活性中心的電子結構，從而有效激活Mn?BTC的SOD活性，制得了一種SOD人造酶。

技術領域

本發明涉及一種SOD人造酶的制備，以及一種提高Mn基仿酶SOD活性的方法，屬于生物催化劑領域。

背景技術

天然酶（特別是金屬酶）中金屬活性位點的配位幾何結構是其體內催化動力學和熱力學的基礎。根據輔助因子的不同，天然SOD酶可分為四種類型：CuZn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD、Ni-SOD，其中，人線粒體錳超氧化物歧化酶（Mn-SOD），其活性中心Mn^Ⅲ，在反坐軸方向，與一個溶劑分子（OH￣）和組氨酸（His?27）配位，在赤道平面，與兩個組氨酸（His?75）和一個冬氨酸（Asp160）配位，構成一個五配位的三角雙錐結構，催化?O₂￣歧化轉變為H₂O₂。

隨著納米技術與材料科學的不斷發展，迄今為止，已發現約100種納米酶具有類似SOD酶的活性，其中大部分是由過渡金屬(如Fe、Co等)和碳、氮、氧、硫等元素組成。這其中，對機制研究較為深入和應用較為廣泛的有二氧化鈰納米酶、碳材料和一些金屬及金屬氧化物材料。但是，納米酶發揮SOD酶活性的催化機理尚不清楚，現有的SOD納米酶活性也不高，目前尚未有能與天然SOD酶活性相媲美的納米酶被開發出來，因此，開發能夠提高SOD納米酶活性的有效策略非常重要。研究發現，影響納米酶SOD酶活性的因素有很多，包括納米材料的物理和化學性質，如納米材料的大小、形狀、活性中心的數量和價態、包層和外部修飾以及不同的反應體系和環境等。

發明內容

針對上述缺陷，本發明選擇Mn為活性中心，先構造Mn-BTC配位聚合物模擬天然Mn-SOD，然后使用Ru或Ir等過渡金屬團簇摻雜制得了SOD人造酶M@Mn-BTC（Ru@Mn-BTC，Ir@Mn-BTC），利用過渡金屬團簇調控Mn-BTC活性中心的電子結構，從而有效激活Mn-BTC的SOD活性，所得M@Mn-BTC可以進一步作為抗氧化仿酶材料用于納米催化治療腦缺血再灌注損傷。實驗結果表明，Ru或Ir團簇的摻雜能夠有效激活Mn-BTC中Mn的仿SOD酶活性，制得了一種SOD人造酶。

本發明的技術方案：

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種SOD人造酶的制備方法，所述制備方法為：先制得Mn-BTC配位聚合物，然后將Ru或Ir團簇均勻負載在所述Mn-BTC配位聚合物中，利用Ru或Ir團簇激活所述Mn-BTC配位聚合物的SOD活性，從而制得一種SOD人造酶。

進一步，所述制備方法中，通過離子交換法將Ru或Ir團簇均勻負載在所述Mn-BTC配位聚合物中。

更進一步，將Ru或Ir團簇均勻負載在所述Mn-BTC配位聚合物中的方法為：

將Mn-BTC于醇類溶劑中充分分散；然后加入釕鹽，常溫攪拌反應12～24h；反應結束后用醇類溶劑抽濾洗滌得產物；所得產物經干燥制得所述SOD人造酶；其中，所述Mn-BTC和釕鹽的質量比為：40～50mg：10～5mg；或：

將Mn-BTC于醇類溶劑中充分分散；然后加入銥鹽，于120～200℃（優選160℃）攪拌反應12～24h；反應結束后用醇類溶劑抽濾洗滌得產物；所得產物經干燥制得所述SOD人造酶；其中，所述Mn-BTC和銥鹽的質量比為：40～50mg：10～5mg。

進一步，所述釕鹽為：釕的氯化鹽、醋酸鹽或乙酰丙酮鹽等。