JACS：过氧化铜纳米粒子用于过氧化氢自给的化学动力学治疗学术资讯

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化学动力疗法利用芬顿或类芬顿反应产生高细胞毒性的羟基自由基，从而进行有效细胞杀伤。一些芬顿催化剂已在肿瘤化学动力治疗中被使用，主要通过将癌细胞的内源过氧化氢转化为自由基。然而，肿瘤细胞自身的内源过氧化氢并不足以实现令人满意的化学动力学疗效。因此，有必要开发具备增加细胞内过氧化氢功能的化学动力学试剂。金属过氧化物由过氧基团和金属离子组成，是一种优良的过氧化氢供给材料。由于铁、铜、锰、钴等金属离子已被证实具有良好的芬顿催化活性，所以芬顿金属过氧化物将成为一种有潜力的过氧化氢自供给化学动力抗癌试剂。但是，至今鲜有关于芬顿金属过氧化物纳米材料的报道。

近来，美国国立卫生研究院陈小元研究员课题组成功合成了过氧化铜纳米粒子，并实现了过氧化氢自给的化学动力学治疗。该团队利用铜离子和过氧化氢在氢氧根离子辅助下的络合作用制备得到过氧化铜纳米粒子，而该配位作用在酸性条件下可被逆转。因此，过氧化铜纳米粒子具有酸响应的特点，可在弱酸性条件下分解释放过氧化氢和具有类芬顿催化活性的铜离子，所伴随发生的类芬顿反应可有效生成羟基自由基，从而高效杀伤细胞。细胞和活体动物实验均显示过氧化铜纳米粒子有很好的肿瘤化学动力学疗效。作为过氧化氢自给的增强型化学动力学智能抗癌药物，过氧化铜纳米粒子在癌症治疗中具有良好的应用前景。

图1. 过氧化铜纳米粒子的合成及其在化学动力学疗法中的应用。

同时，该课题组对过氧化铜纳米粒子的抗癌机制进行了研究，发现过氧化铜纳米粒子可引起肿瘤细胞溶酶体脂质过氧化和膜通透化，从而诱导癌细胞死亡。这主要是由肿瘤细胞内吞的过氧化铜纳米粒子在酸性的胞内体和溶酶体中分解后形成的羟基自由基所造成的。

图2. 过氧化铜纳米粒子的抗癌机制研究。

相关研究成果近期发表在Journal of the American Chemical Society上，文章的第一作者是林立森博士和黄涛博士，通讯作者是王生博士和陈小元研究员。

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