纳米人|前沿科技顶刊日报 20180802

纳米人

2018-08-02

1. JACS：利用¹⁹F探针的磁共振检测H₂O₂和过氧化物酶的活性

活性氧浓度和过氧化物酶活性的提高与炎症性疾的发生密切相关。Yu等人报道了两种利用¹⁹F的MRI性能的二价钴复合物用于检测与验证相关的氧化反应活性。实验证明，由于高自旋的二价钴复合物探针具有高的磁各向异性，利用NMR和MRI等手段可以对H₂O₂和过氧化物酶的活性进行检测分析。

Yu M, Bouley B S, Xie D, et al. ¹⁹F PARASHIFT Probes for Magnetic Resonance Detection of H₂O₂ and Peroxidase Activity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b05685

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05685

2. Angew.：利用二硫代氨基甲酸铜的毒性杀死前列腺癌细胞

前列腺癌细胞对于铜的亲和力使得其对于双硫仑的细胞毒性更加敏感。Bakthavatsalam等人直接将二硫代氨基甲酸酯类药物的细胞毒性作用于前列腺癌细胞。研究发现，癌细胞表面过度表达的γ-谷氨酰胺转移酶可以激活GGTDTC释放DTC，之前在GGTDTC中被掩盖的DTC和金属铜的键合能力得到回复，进而靶向并杀死前列腺癌细胞。

Bakthavatsalam S, Sleeper M L, Dharani A, et al. Leveraging gamma‐glutamyl transferase to direct cytotoxicity of copper dithiocarbamates against prostate cancer cells[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807582

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201807582

3. Angew.：配体调控凝胶纳米颗粒手性反转

凝胶纳米颗粒的旋光性可以通过与手性分子之间的相互作用进行调控。Jumpei Kuno通过使用手性的配体N-乙酰基-L-半胱氨酸，对HgS纳米晶的旋光性进行调控，在实验过程中，他们观察到了纳米晶手性反转的现象。该研究强调了配体在调控合成手性纳米晶过程中的重要作用。

Kuno J, Imamura Y, Katouda M, et al. Inversion of Optical Activity in the Synthesis of Mercury Sulfide Nanoparticles: Role of Ligand Coordination[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807191

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201807191

4. Angew.：酸型H-ZSM-5分子筛催化甲醇和CO偶联

未修饰的H-ZSM-5分子筛催化甲醇生成芳香烃化合物的效率较低，主要副产物是链状烷烃。中科院大化所刘中民院士团队利用H-ZSM-5分子筛作为催化剂进行甲醇和CO偶联生成芳香化合物的研究，反应的选择性可高达80%。同时，他们提出了一种新的反应机理。

Chen Z, Ni Y, Zhi Y, et al. Coupling of Methanol and Carbon Monoxide over H‐ZSM‐5 to Form Aromatics[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807814

https://doi.org/10.1002/anie.201807814

5. Angew.：内嵌NO的开笼富勒烯衍生物

科学家关于NO的研究未曾停歇，无论是在医学、环境及材料领域，均吸引着广泛的关注。Shota Hasegawa等合成除了一个内嵌NO的开笼富勒烯C60衍生物，并通过X-ray射线单晶衍射确定了其精确结构。后续的研究发现该分子为顺磁分子，且具有较高的稳定性。

Murata Y, Hasegawa S, Hashikawa Y, et al. Construction of a Metal-Free Electron Spin System by Encapsulation of an NO Molecule inside an Open-Cage Fullerene C60 Derivative[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807823

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201807823

6. Angew.：接力催化实现合成气直接转化为乙酸乙酯、乙醇和乙烯

将合成气高选择性地转化为二碳含氧化合物是非常有实际应用价值且十分具有挑战性的课题。厦门大学王野教授和张庆红教授课题组利用接力催化的策略成功将合成气直接转化为乙酸乙酯、乙醇和乙烯。研究发现，二甲醚是催化过程中一个重要的中间体，二甲醚的羰基化过程是高选择性转化为乙酸乙酯的关键。

Wei Z, Kang J, Cheng K, et al. Direct Conversion of Syngas into Methyl Acetate, Ethanol and Ethylene by Relay Catalysis via Dimethyl Ether Intermediate[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807113

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201807113

7. ACS Central Sci.：冷冻电镜用于晶体结晶机理研究

有机物的晶体在药物，材料和生物等领域均具有十分重要的作用，但是对有机物结晶机理的认识还不够深入透彻。Yael Tsarfati等用两种二萘嵌苯二酰亚胺化合物为模型分子，借助冷冻电镜技术，成功揭示了有机分子结晶的过程。

Yael T, Shaked R, Weissman H, et al. Crystallization of Organic Molecules: Nonclassical Mechanism Revealed by Direct Imaging[J]. ACS Central Science, 2018.

DOI: 10.1021/acscentsci.8b00289

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00289

8. EES：效率13.51%非富勒烯聚合物太阳能电池

非富勒烯聚合物太阳能电池由于其快速提升的效率而引起了很多关注。 Nian, L.等人通过在经典活性层PBDB-T:IT-M和PBDBT:ITIC非富勒烯共混膜中引入聚合物P1，这显着增强了共混膜的结晶，同时保持了所需的形貌。开发出两种高效的三元组分的器件，FF超过78％，效率高达13.52％和12.70％。

Nian L, Kan Y, Wang H, et al. Ternary Non-Fullerene Polymer Solar Cells with 13.51% Efficiency and a Record-High Fill Factor of 78.13%[J]. Energy & Environmental Science, 2018.

DOI: 10.1039/C8EE01564C

http://dx.doi.org/10.1039/C8EE01564C

9. EES：绿色和低成本水性电解质

水性电解质的锂离子电池的容量和可循环性能与商用非水性体系的相媲美。值得一提的是，含水电解质的应用减轻了与非水电解质相关的安全风险。然而，基于酰亚胺的水性电解质的高成本和潜在毒性限制了它们的实际应用。鲍哲南课题组研发出一种廉价，无毒的混合阳离子水性电解质，具有的优势包括：电化学稳定窗口宽和与传统电极材料良好的兼容性。

Lukatskaya M R R, Feldblyum J, Mackanic D G, et al. Concentrated Mixed Cation Acetate “Water-in-Salt” Solutions as Green and Low Cost High Voltage Electrolytes for Aqueous Batteries[J]. Energy & Environmental Science, 2018.

DOI: 10.1039/C8EE00833G

http://dx.doi.org/10.1039/C8EE00833G

10. ACS Nano：MAP@DOX喷雾抑制局部肿瘤生长

肿瘤经手术切除后，通常会采用全身化疗防止肿瘤复发。然而其临床结果往往是有限的。Jeong等人设计了一种可喷涂的贻贝粘性蛋白（MAP）粘性纳米粒子药物输送系统来进行有效的局部癌症治疗。这种MAP NPs具有独特的附着力和良好的分散性。负载阿霉素后（MAP@DOX）显示了高效的细胞吸收和瘤内偏酸微环境引起的药物释放。结果证明肿瘤生长被显著抑制，原因就在于肿瘤表面长期保留了MAP@DOX NPs，持续效果明显。

Jeong Y, Jo Y K, Kim B J, et al. Sprayable Adhesive Nanotherapeutics: Mussel Protein-Based Nanoparticles for Highly Efficient Locoregional Cancer Therapy[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b04533

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b04533                

11. Nano Lett.：闪烁材料纳米复合物用于增强的X射线引发的光动力治疗

X射线引发的光动力治疗（X-PDT）具有高穿透深度的优势，但是也存在能量转化效率低的问题。Wang等人制备了LiLuF₄:Ce@SiO₂@Ag₃PO₄@Pt(IV)纳米颗粒，为了充分发挥LiLuF₄:Ce产生荧光的能力，顺铂前药被用于“牺牲”的电子的受体来提高光敏剂的电子分离和空穴，产生更多的羟基自由基，获得电子的前药Pt(IV)也产生了顺铂药物来进一步加强对于癌细胞的杀灭。

Wang H, Lv B, Tang Z, et al. Scintillator-based Nanohybrids with Sacrificial Electron Prodrug for Enhanced X-ray-induced Photodynamic Therapy[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02409

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02409

12. Nano Lett.：双“门闸”聚合物囊泡用于基因传递

理想的基因载体一般具有良好的“门闸”系统来有效地负载、运输和释放基因。Wang等人报道了一种[PEO-b-P(NIPAM-stat-CMA-stat-DEA)]自组装的聚合物囊泡作为双门闸系统用于基因传递载体。受温度控制的装载系统可以在室温下对siRNA和质粒DNA进行有效包封，而在细胞内可以由质子海绵效应引发进行释放。体内外实验结果均证明这种生物大分子具有卓越的基因递送功能。

Wang F, Gao J, Xiao J, et al. Dually Gated Polymersomes for Gene Delivery[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01985

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b01985