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近年来,纳米酶逐渐兴起并得到广泛关注。纳米酶具有与天然酶相似的酶催化活性,同时克服了天然酶易失活、产量低等缺点。并且,可以通过改变纳米粒子结构、尺寸、表面修饰、材料复合等实现多酶活性。氧化铁纳米酶的发现,开创了无机纳米材料作为模拟酶的新纪元,研究者陆续发现金属氧化物、贵金属、碳基纳米材料等具有多种氧化还原酶活性,包括超氧化物歧化酶(SOD)、氧化酶(OXD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等。大量文献报道,铁基纳米材料在生物医学领域具有广泛应用。铁离子介导的芬顿反应将双氧水定向转化为羟基自由基,表现出极强的氧化性。本研究采用经典水热法,以铁盐和磷酸为原料,以十二烷基硫酸钠(SDS)为形貌控制剂,以尿素为沉淀剂,制备了磷酸铁(FePOs)纳米酶。通过粉末X射线衍射仪、能谱仪、透射电镜、动态光散射粒度仪等对其组成、形貌、结构以及粒径分布进行了表征。实验结果表明,Fe2(SO4)3和H3PO4摩尔比为1:2时,反应温度为140oC,反应时间为2 h制备的FePOs纳米酶水合粒子直径在420430nm左右,为无定型非晶态,FePOs中铁元素百分比为44.38%。在体外模拟酶性质表征实验中,采用3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)比色法和双氧水产氧量测试方法分别确定了FePOs的过氧化物模拟酶和过氧化氢模拟酶活性。实验结果表明,FePOs的酶活性依赖于环境的pH值。在较低pH条件下过氧化物模拟酶性质显著,能够如天然酶一般,加速TMB-H2O2体系氧化还原反应的进行,令反应体系快速变蓝。而在接近中性pH条件下其过氧化氢模拟酶性质显著,能够如天然过氧化氢酶一般,催化H2O2分解产生氧气。在细胞实验中,FePOs与多种细胞孵育24 h后均未见明显细胞毒性。在给予安全剂量双氧水后,其催化效果显著,促进了双氧水向羟基自由基的转化,表现为剧烈的氧化杀伤作用,导致线粒体膜电位显著下降及DNA断裂。在动物实验中,首先采用瘤块接种法构建了4T1-Luc皮下移植瘤模型,在肿瘤体积长至200mm3时进行抑瘤实验。实验结果表明,FePOs通过原位给予肿瘤后的作用是即时性的,明显抑制了肿瘤的生长,其原因可能是与正常组织相比,肿瘤区域具有较低的pH和较高浓度的内源性双氧水,将FePOs原位注射进肿瘤,必将导致肿瘤内的双氧水转变为大量具有强杀伤力的羟基自由基,从而杀灭癌细胞;在适量外源性双氧水作用下,其肿瘤抑制效果更加显著,肿瘤体积抑制率高达84.4%。