金纳米抗氧化剂的构建及活性研究

发布时间：2018-01-29 13:21

本文关键词： 金纳米粒子金纳米抗氧化剂秀丽隐杆线虫玉米肽自由基　出处：《吉林大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：金纳米粒子由于其尺寸介于宏观物体与微观粒子之间,拥有着不同于微观粒子的性质。金纳米粒子拥有大的比表面积,独特的表面等离子体共振峰,表面易可控性组装等特性,这使得它们被广泛用于生物,化学,医学等领域。现在金纳米粒子在分析检测癌症相关基因,装载抗癌药物方面发挥着巨大作用,可以达到边检测边治疗的目的。此外在抗菌,抗神经细胞损伤等方面也发挥着辅助作用。本文基于金纳米粒子构建了一种新型抗氧化剂,对其抗氧化活性进行了深入的研究。我们用经典的柠檬酸钠还原四氯金酸的方法合成了两种不同粒径的金纳米粒子,粒径为5 nm由巯基乙酸钠和柠檬酸钠共同稳定的金纳米粒子1(Au Nanoparticles 1,Au NPs1)和粒径为18 nm的柠檬酸钠单独稳定的金纳米粒子2(Au Nanoparticles 2,Au NPs2),通过紫外分光光度法和透射电镜观察显示我们成功的合成了分散性好,稳定度高的金纳米粒子。基于这两种金纳米粒子和具有抗氧化活性的玉米肽单体TPM(Leu-Asp-Tyr-Glu)我们构建了一种新型抗氧化剂,我们在玉米肽亮氨酸N端连接一分子的3-巯基丙酸组合成为3-Mercaptopropionic acid-Leu-Asp-Tyr-Glu(MPATPM),重组之后的单体肽可以自组装到金纳米粒子表面。通过红外光谱表征结果显示玉米肽通过-SH成功连接到了金纳米粒子的表面,使用ABTS+法和邻苯三酚自氧化法检测该抗氧化剂的体外自由基清除能力,实验结果显示,我们构建的新型抗氧化剂有很好的体外清除自由基的能力。在体外清除自由基实验中,基于5 nm金纳米粒子构建的抗氧化剂(Au NPs1@MPATPM)清除ABTS+自由基的比率能够达到48.87%,基于18 nm金纳米粒子构建的抗氧化剂(Au NPs2@MPATPM)其清除超氧阴离子自由基比率能够达到51.58%。细胞毒性实验结果表明金纳米粒子在Hela细胞中没有细胞毒性。细胞损伤保护实验证明了构建的抗氧化剂对于过氧化氢诱导的细胞的氧化损伤能够起到很好的保护作用。进一步,我们应用秀丽隐杆线虫(C.elegans)作为模式生物探讨金纳米抗氧化剂对于胡桃醌诱导的氧化应激的作用。研究显示金纳米抗氧化剂不仅能够明显延长线虫在氧化应激条件下的寿命,而且还能够延长正常条件下线虫的寿命。同时我们还发现金纳米抗氧化剂能够清除线虫体内活性氧(ROS)。使用转基因线虫CF1553(mu Is84)测定抗氧化剂对于线虫体内的超氧化物歧化酶的表达量影响,结果显示金纳米粒子和金纳米抗氧化剂都可以上调SOD-3蛋白的表达量,使得线虫的抗氧化能力增强。以上实验结果说明金纳米粒子和金纳米抗氧化剂可能是通过清除体内自由基,调节SOD-3的表达量来增强线虫的抗氧化能力和增加线虫的寿命。以上实验证明我们成功的构建了两种新型抗氧化剂,这种固定于金表面的抗氧化剂相比金纳米粒子有着更强的抗氧化效果。我们推测玉米单体肽上面所含有的酚羟基是抗氧化的主要基团,当MPATPM连接到金纳米粒子表面后,由于金纳米粒子的高电子云特性,大的比表面积使得抗氧化反应即得失电子的反应更易进行,从而快速清除一些活性氧自由基,阻止活性氧进一步对细胞结构造成损伤。综上所述,我们合成的两种金纳米粒子均有一定的抗氧化活性,基于这两种金纳米粒子构建的抗氧化剂无论在体内实验还是在体外实验,都显示它们拥有更好的抗氧化效果,研究结果对于金纳米粒子在抗氧化领域的应用有着很好的参考价值。
[Abstract]:Gold nanoparticles ( Au NPs1@MPATPM ) have been successfully synthesized into gold nanoparticles .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943

【参考文献】