(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111589008.2 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 首都师范大学 地址 100037 北京市海淀区西三环北路10 5 号 (72)发明人 林雨青　任国圆　卢明菊　者亚东　 李凯　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 代理人 孙诗惠 (51)Int.Cl. B01J 27/24(2006.01) B01J 23/75(2006.01) B01J 37/08(2006.01) B82Y 30/00(2011.01)B82Y 40/00(2011.01) A61K 31/375(2006.01) A61K 33/24(2019.01) A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 一种双酶活性钴单原子纳米酶及其制备方 法、 应用 (57)摘要 本发明涉及一种双酶活性钴单原子纳米酶 及其制备方法、 应用， 该双酶活性钴单原子纳米 酶包括碳骨架和锚定在碳骨架上的Co单原子； 该 双酶活性钴单原子纳米酶由包括如下步骤的方 法制备得到： (1)Zn(NO3)2·6H2O、 Co(NO3)2·6H2O 和2‑甲基咪唑反应合成Co ‑ZIF‑8； (2)将Co ‑ZIF‑ 8的热解和H2SO4处理后， 制得。 本发明Co ‑N/C  SACs催化剂为单原子结构， 具有双酶活性， 可同 时模拟抗坏血酸氧化酶和谷胱甘肽氧化酶的活 性。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 114367298 A 2022.04.19 CN 114367298 A 1.一种双酶活性钴单原子纳米酶， 其特征在于： 包括碳骨架和锚定在碳骨架上的Co单 原子； 该双酶活性钴 单原子纳米酶由包括如下步骤的方法制备得到： (1)Zn(NO3)2·6H2O、 Co (NO3)2·6H2O和2‑甲基咪唑反应合成Co ‑ZIF‑8； (2)将Co ‑ZIF‑8的热解和H2SO4处理后， 制得。 2.根据权利要求1所述一种双酶活性钴单原子纳米酶， 其特征在于： Co单原子负载量为 3‑4wt％。 3.一种双酶活性钴单原子纳米酶的制备 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： (1)Co‑ZIF‑8的合成: 在室温下， 将Zn(NO3)2·6H2O、 Co(NO3)2·6H2O混合金属盐和2 ‑甲基咪唑分别溶于甲醇 溶液中， 室温下混合， 搅拌充分反应， 离心收集 沉淀物， 洗涤， 干燥后， 得到 Co‑ZIF‑8； (2)Co‑N/C SACs的合成： 将Co‑ZIF‑8在氮气气氛中进行 热解。 4.根据权利要求3所述一种双酶活性钴单原子纳米酶的制备方法， 其特征在于： 热解温 度为900‑1000℃， 热解时间为2 ‑3h； 优选地， 热解的升温速度为2 ‑5℃min‑1。 5.根据权利要求3所述一种双酶活性钴单原子纳米酶的制备方法， 其特征在于： 步骤 (1)反应的搅拌速率 为800‑1000rpm； 搅拌时间为0.8 ‑1h。 6.根据权利要求3所述一种双酶活性钴单原子纳米酶的制备方法， 其特征在于： 步骤 (1)中， Zn(NO3)2·6H2O的浓度为92‑95mM， Co(NO3)2·6H2O的浓度为5.5‑6.2mM； 2‑甲基咪唑 的浓度为790 ‑800mM。 7.根据权利要求3所述一种双酶活性钴单原子纳米酶的制备方法， 其特征在于： 该方法 还包括将热解产物浸 入H2SO4溶液中， 以去除残留的锌。 8.根据权利要求7所述一种 双酶活性钴单原子纳 米酶的制备方法， 其特征在于： H2SO4溶 液的浓度为0.5 M； 温度为80℃； 搅拌时间为8h 。 9.一种双酶活性钴单原子纳米酶在制备治疗脑肿瘤的药物中的应用， 其特征在于： 该 双酶活性钴单原子纳米酶为权利要求 1或2所述的双酶活性钴 单原子纳米酶， 或者是权利要 求3‑8任一项方法制备 得到的双酶活性钴单原子纳米酶。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特 征在于： 所述脑肿瘤为胶质瘤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114367298 A 2一种双酶活性钴单原子纳米 酶及其制备方 法、 应用 技术领域 [0001]本发明属于生物催化剂技术领域， 具体涉及一种双酶活性钴单原子纳 米酶及其制 备方法、 应用。 背景技术 [0002]抗坏血酸(AA， 也称 为维生素C)从19 70年代起也被认为是治疗癌 症的有效方法。 临 床试验表明， AA是一种潜在的佐剂， 可以提高包括卵巢癌、 脑癌和肺癌等的癌症治疗疗效。 大多数研究人员认为， AA抗癌作用的核心药理机制是通过自氧化产生过氧化氢(H2O2)进而 抑制肿瘤的生长。 以前的研究表明， H2O2选择性地诱导癌细胞氧化应激， 因为癌细胞中活性 铁代谢的改变使之与正常细胞相比， 对抗坏血酸水平的变化更敏感。 然而， 抗坏血酸的自氧 化非常缓慢， 治疗效果受到限制， 单独使用大剂量抗坏血酸未表现出良好的抗癌活性。 抗坏 血酸常与化疗药物联合使用以增强其 抗癌活性。 [0003]谷胱甘肽作为肿瘤微环境中最丰富的抗氧化剂， 可以有效清除活性氧， 如超氧化 物、 羟基自由基、 H2O2等。 高水平的谷 胱甘肽可以保护癌细胞免受氧化应激， 不利于产生活性 氧抑制肿瘤的治疗策略。 因此， 谷胱甘肽的消耗会增强活性氧的水平， 进而抑制癌细胞的功 能和增殖。 有许多研究报道了一些能催化GSH用于癌症治疗的材料， 例如， Dong等开发了一 种多功能且类似细菌的PEG/Ce ‑Bi@DMSN纳米酶， 可以通过氧化还原反应有效消耗肿瘤微环 境中过表达的GSH。 Zhong等报道了PtCu3纳米笼可以模拟谷胱甘肽过氧化物酶， 加速GSH消 耗， 进一步削弱肿瘤 细胞通过GSH清除ROS的能力。 [0004]在相关技术中， 通过增强活性氧水平来抑制肿瘤生长一直是研究的重点。 例如， 利 用抗坏血酸来增强抗肿瘤 效果， 但是抗坏血酸氧化慢产生的活性氧少， 且细胞内的抗氧化 剂(谷胱甘肽)会消耗活性氧， 这会大大降低抗肿瘤效果。 相关技术中也鲜少利用该两条途 径(加速AA产生活性氧并消耗细胞内GS H来调节细胞内氧化还原平衡)来提高抗肿瘤 治疗效 果。 因此， 相关技 术中的生物 催化剂材 料有待改进。 发明内容 [0005]本发明旨在 在一定程度上至少解决相关技 术中的技 术问题之一。 [0006]为此， 本发明一个方面， 提供了一种双酶活性钴单原子纳米酶(Co ‑N/C SACs)。 根 据本发明的实施例， 该双酶活性钴单原子纳米酶包括： 碳骨架和锚定在碳骨架上的Co单原 子； Co‑N/C SACs由包括如下步骤的方法制备得到： (1)Zn(N O3)2·6H2O、 Co(NO3)2·6H2O和2‑ 甲基咪唑反应合成Co ‑ZIF‑8； (2)将Co ‑ZIF‑8的热解和H2SO4处理后， 制得Co ‑N/C SACs。 [0007]在一些实施例中， Co ‑N/C SACs为六边形结构， 原子Co位点均匀嵌入整个碳六边形 中。 [0008]在一些实施例中， Co单原子负载量 为3‑4wt％。 [0009]本发明另一方面， 提供了Co ‑N/C SACs的制备方法。 根据本发明的实施例， 该制备 方法包括如下步骤：说　明　书 1/7 页 3 CN 114367298 A 3