由金属内核和保护配体组成的金属纳米团簇(NCs)显示出作为酶模拟物用于生产燃料、药物和有价值的化学品等的巨大潜力。近日，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院Jianping Xie，Zhongyi Jiang，天津大学Jiafu Shi等探讨了配体在调控Au NC的过氧化物酶模拟活性和稳定性中的关键作用。

本文要点：

1）作者采用一系列不同硫醇配体保护的Au₁₅(SR)₁₃ NC [SR =SR = N-acetyl-l-cysteine (NAC), 3-mercaptopropionic acid (MPA), 或 3-mercapto-2-methylpropanoic acid (MMPA)] 作为模型催化剂。研究发现，由于分子内氢键，Au₁₅(NAC)₁₃比Au₁₅(MMPA)₁₃和Au₁₅(MPA)₁₃对外部刺激（例如 pH、氧化剂和温度）表现出更高的结构稳定性。

2）更重要的是，详细的酶动力学数据表明，Au₁₅(NAC)₁的催化活性分别比Au₁₅(MMPA)₁₃和Au₁₅(MPA)₁₃的催化活性高4.3倍和2.7倍。

3）密度泛函理论 (DFT) 计算表明 Au NCs 基序上的 Au 原子应该是活性中心，而Au₁₅(NAC)₁₃的优异过氧化物酶模拟活性应该源于Au原子的空轨道，因为NAC中乙酰氨基的吸电子作用。

这项工作展示了配体工程在调控原子精确金属NC的电子结构和功能的巨大潜力，为人工酶设计提供了分子和原子水平的见解。

Huiting Shan, et al. Modulating Catalytic Activity and Stability of Atomically Precise Gold Nanoclusters as Peroxidase Mimics via Ligand Engineering. ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c09238

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c09238