医治炎症性肠病的价态工程化自级联抗氧化纳米酶

　　（其间Zn占有四面置，Mn占有八面置）作为模型，经过价态工程的战略来探求八面点的Mn对纳米酶多种抗氧化活性的影响。

　　活性氧（Reactive oxygen species，ROS）参加许多生物现象，并在调理生物体的各种生理功用中发挥及其重要的作用。但是ROS的过度发生会引发生物体内的氧化应激，并导致疾病的发生。生物体内发生的活性氧可被具有抗氧化功用的天然酶铲除，如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione Peroxidase，GPx）。纳米酶是有使用远景的酶代替物，但是具有单一类酶活性的纳米酶不足以在杂乱的病理环境中有用铲除过量的活性氧。现在，多种抗氧化纳米酶缺少规划战略，导致大多数纳米酶的多品种酶活性无法一起获得最佳（负相关性）。因而，研讨更有用的战略，规划一起具有多种抗氧化活性的纳米酶至关重要。

　　图1：锰尖晶石氧化物的价态工程战略规划自级联抗氧化纳米酶用于IBD的医治。

　　铲除超氧自由基是抗氧化级联反响的初始进程。跟着Li的参加，纳米酶的类SOD活性逐步升高（图2a），与ZnMn2O4（简写为ZM）比较，LiMn2O4（简写为LM）的类SOD活性添加了近一倍。过氧化氢分化是抗氧化级联反响的第二步。纳米酶的类CAT和类GPx活性也有相似的活性趋势（图2b和2c）。初始模型资料ZM和低掺杂样品Li-2就没有显示出类CAT和类GPx活性（测验成果为阴性）。而当锂掺杂量满足时，纳米酶（尤其是LM）表现出显着的CAT样和GPx样活性。这些依据成果得出，锂掺杂战略是一起调理纳米酶多种活性的有用途径。此外作者还经过电子顺磁共振（electron paramagnetic resonance，EPR）试验来探求纳米酶铲除超氧自由基、双氧水和羟自由基的才能。终究优化的资料LM都表现出了显着的活性和优势。依据上述SOD、CAT和GPx活性的研讨，优化后的资料LM完成了自级联抗氧化活性，而原始资料ZM仅具有单一抗氧化活性（图2f）。

　　为了提醒纳米酶多种抗氧化活性的重要的条件，作者测量了资料的X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS），以研讨纳米酶的外表性质。跟着Li掺杂量的添加，Mn 2p（2p1/2和2p3/2）的峰位移向高能区，这表明共价性下降（图3a）。拟合峰的依据成果得出，Mn4+（红线+（蓝线）的含量发生了明显改变。Mn4+/Mn3+的摩尔比从初始ZM的0.56添加到终究LM的2.29。因而，Mn的平均价态从ZM的3.36添加到LM的3.70（图3b）。制作多种抗氧化活性与Mn4+含量的联系图，表现出了明显的正相关性。当添加Mn4+的含量时，资料的一切抗氧化活性都得到了进步（图3c）。

　　的拟合峰；(b) ZM、Li-2、Li-4、Li-6和LM的Mn4+/Mn3+摩尔比和Mn的平均价态；(c) Mn4+含量与抗氧化活性之间的联系。体内抗炎医治

　　在进行体内试验之前，作者还进行了体外细胞试验。依据成果得出，LM和ZM都具有十分杰出的生物相容性。与ZM比较，LM表现出更好的铲除细胞内ROS的才能，进一步特异性探针提醒了LM分别对细胞内超氧自由基、羟自由基和双氧水的调理才能。依据LM优异的多种抗氧化活性和杰出的生物相容性，在DSS诱导的炎症性肠病（IBD）小鼠模型中研讨了其医治炎症类疾病的才能。选用ZM和医治IBD的常用药物5-氨基水杨酸（5-ASA）作比较，图4a总结了整个试验进程。对结肠长度、体重改变、切片和炎症因子水相等成果的全体剖析提醒了以下定论：(1) LM、ZM和5-ASA均表现出某些特定的程度的医治作用；(2) ZM和5-ASA的医治作用附近；(3) LM表现出最优胜的医治作用,并表现出剂量优势。

　　图4：IBD医治、安排切片和细胞因子剖析。(a) 动物试验的全体进程；(b) 11天内每日体重增加；(c) 结肠图画；(d) 医治前（第7天）和医治后（第10天）小鼠体重的改变；(e) 结肠长度的统计数据；(f) 各试验组促炎因子TNF-和(g) 抗炎因子IL-10的水平。