论文摘要
富勒烯是继石墨,金刚石后出现的碳的第三种同素异形体,其中C60是最典型的一种,由于其独特的结构和性能,使得它在生物,化学,材料,纳米科学等领域显示了巨大的应用潜力。本文采用分子设计原理,利用亲核加成方法,合成和制备了三种生物相容性的C60-氨基酸衍生物,并用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、RF等手段对这些物质进行表征。同时还测试了其溶解性,发现这些化合物均有很好的水溶性,可见采用氨基酸分子加成后改变了C60的溶解性。通过对它们抗氧化、自由基清除及细胞保护等活性的研究,为寻找具有优良抗氧化活性的C60衍生物提供基础性的数据。同时,通过对这些生物学性质的研究及构效规律的探讨和分析,为具有神经细胞保护作用的生物相容性C60衍生物分子的设计和合成提供基本的信息。本文主要内容包括:1利用亲核加成机理在甲苯/乙醇混和溶剂中用C60与相应氨基酸类物质的反应得到水溶性的C60-L-苯丙氨酸（C60-L-Phenylalanine Derivatives,FLPD）,C60-L-蛋氨酸（C60- L-Methionine Derivatives,FLMD）,C60-L-缬氨酸（C60-L-Valine Derivatives,FLVD）衍生物,并采用FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、RF等手段对这些物质进行了结构表征。2采用了邻苯三酚自氧化化学发光体系和邻菲罗啉化学发光体系,检测了生物相容性C60衍生物清除O2-?和?OH的活性。结果表明生物相容性C60衍生物能明显清除化学发光体系中产生的O2??和?OH活性氧自由基。比较不同的生物相容性C60衍生物在相同浓度时清除O2-?和?OH活性,发现均为FLPD> FLMD> FLVD。研究显示:C60衍生物清除自由基的活性与母体C60上剩余π键数目、加成基团位阻效应、加成基团电子效应、加成基团与ROS反应活性相关。3利用DCF-DA为荧光探针,流式细胞计为测试手段检测了FLPD,FLMD,FLVD对于细胞内活性氧自由基的清除效率;利用MTT、PI染色流式细胞技术等方法,检测了FLPD,FLMD,FLVD对于H2O2诱导的PC12细胞凋亡的抑制作用,采用单细胞凝胶电泳法检测H2O2诱导PC12细胞DNA损伤的情况。结果显示,FLPD,FLMD,FLVD生物相容性良好,且能有效的抑制由活性氧聚集引起的PC12细胞的损伤,保护活性FLPD>FLMD>FLVD。