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纳米阿魏酸抗氧化研究及水溶性荧光探针的合成

作　者: 姜玉岗
导　师: 徐东铭；徐雅娟；刘扬
学　校: 长春中医药大学
专　业: 中药学
关键词: 自由基荧光捕获探针纳米抗氧化剂
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

生物体内自由基的产生与清除是一个动态平衡,过多的自由基可以与DNA、蛋白质和多元不饱和脂肪酸作用,导致细胞损伤,从而引起心脏病、癌症和衰老等多种疾病。研究证明天然抗氧化剂阿魏酸(Ferulic acid)能够清除体内过多自由基,治疗由自由基引发的多种疾病。然而阿魏酸的应用过程中却存在着生物相容性差、自由基清除效率低等缺点。纳米技术由于其特有的物理化学性质,为上述问题的解决提供了一种新的策略,本课题组前期研究中发现将Trolox自组装到纳米金表面所得到Au@Trolox,其自由基清除效果提高了8倍,但其生物相容性较差并具有潜在的生物毒性。针对上述问题,本文以天然抗氧化剂阿魏酸为原料,采用PEG做配基链,以4.5nm金颗粒为基质,合成水溶性功能化纳米颗粒Au@PEG-Ferulic acid。2,2-二苯代苦味肼基自由基( DPPH·)清除实验表明Au@PEG-Ferulic acid对自由基的清除速率相对于阿魏酸有显著增加。动力学实验表明,Au@PEG-Ferulic acid清除DPPH·反应的二级反应速率大于阿魏酸,而且Au@PEG-Ferulic acid清除DPPH·自由基反应的表观活化能显著降低。这可能由于金纳米颗粒表面阿魏酸基团自组装所带来的局部浓度富集效应和分子间协同作用有关。金纳米抗氧化剂具有良好的生物相容性,在一定浓度范围内没有明显细胞毒性,并且能够有效地降低由自由基引起的细胞膜脂质过氧化,为新型纳米抗氧化剂在生物医学方面的应用的开辟了新途径。对自由基的检测是预防疾病和评价药效的一个重要手段。硝酮类自由基探针是检测自由基的最为直接有效的手段,但是此类自由基探针往往由于受其检测灵敏度的影响限制了其应用。经典的自由基荧光检测方法具有操作简单、成本低廉、现象直观等优点,但易于受到其他因素的干扰,从而影响探针的检测灵敏度。针对如上问题,本文设计合成一种新型PBN类荧光探针N-苄基苯胺氮氧化合物(N-(phenylmethylene)benzenamine N-oxide,NPBN),并将其修饰到氧化型纳米石墨烯(NGO)表面得到水溶性纳米荧光探针NGO-NPBN用于羟基自由基的检测。通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、荧光光谱(FL)等证实NPBN通过π-π堆积链接到NGO表面。荧光实验表明水溶性NGO-NPBN在水体系中对羟基自由基和超氧阴离子有较好的捕获能力,这为非水溶性探针的应用提出了新的思路。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
英文缩略语  8-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-19
  1.1 自由基研究概况  10-12
    1.1.1 自由基定义及分类  10
    1.1.2 自由基的产生  10
    1.1.3 氧自由基的生物学作用  10-11
    1.1.4 自由基分析检测方法  11-12
  1.2 自由基捕获探针概况  12-13
    1.2.1 亚硝基类捕获探针  12
    1.2.2 硝酮类自由基捕获探针  12-13
    1.2.3 其他类型捕获探针  13
  1.3 抗氧化剂的发展研究  13-19
    1.3.1 抗氧化剂的定义及分类  13-15
    1.3.2 阿魏酸的抗氧化性质及细胞保护  15-16
    1.3.3 纳米抗氧化剂  16-17
    1.3.4 检测自由基清除能力的方法  17-19
第二章水溶性荧光探针NGO-NPBN 的合成及自由基捕获研究  19-29
  2.1 前言  19
  2.2 仪器与试剂  19-20
    2.2.1 实验仪器  19-20
    2.2.2 材料及试剂  20
  2.3 NGO-NPBN 合成及表征  20-24
    2.3.1 NGO-NPBN 合成路线  20-21
    2.3.2 NGO-NPBN 的合成  21-22
    2.3.3 NGO-NPBN 表征  22-24
  2.4 NGO-NPBN 捕获自由基  24-28
    2.4.1 NGO-NPBN 捕获羟基自由基  24-26
    2.4.2 NGO-NPBN 捕获超氧阴离子  26-28
  2.5 小结  28-29
第三章纳米抗氧化剂Au@ PEG-Ferulic acid 研究  29-50
  3.1 前言  29
  3.2 仪器与试剂  29-31
    3.2.1 实验仪器  29-30
    3.2.2 材料和试剂  30-31
  3.3 合成阿魏酸修饰纳米金颗粒  31-32
    3.3.1 合成路线  31-32
    3.3.2 Au@ PEG-Ferulic acid 的合成  32
  3.4 Au@ PEG-Ferulic acid 的表征  32-35
  3.5 Au@ PEG-Ferulic acid 清除DPPH·自由基的动力学检测及反应活化能  35-47
    3.5.1 实验方法  36
    3.5.2 结果与讨论  36-47
  3.6 Au@ PEG-Ferulic acid 细胞安全性及抗氧化性评价  47-48
    3.6.1 细胞安全性实验  47-48
    3.6.2 细胞中的抗氧化性实验  48
  3.7 小结  48-50
第四章结论  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-57

纳米阿魏酸抗氧化研究及水溶性荧光探针的合成

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