用于制作于EPR氧生物传感器的功能性有机材料的调查研究

纳米生物技术将纳米技术和生物技术相集成,是现代生物工程的重要组成部分.近年来,基于自然界原型的纳米生物材料、分子马达、芯片技术、纳米生物探针等纳米生物技术取得了迅速发展.本课题组参加Received date:Apr.3,2005了欧盟第六框架计划中的(NACBO)项目,它是建立在以前的研究基础之上,集中了各成员国在该研究领域的领先技术及顶尖专业技术人员,如纳米材料的自组装技术、纳米生物技术、多功能纳米生物材料研究的基础知识,纳米材料的包覆手段与材料、生物体与非生物体之间的界面研究等等.欧盟第六框架计划旨在集中各合作方在各领域的专家和先进技术,加入此框架的成员国的研究项目所取得的成果在各成员国之间具有通用性,可以相互使用,互通有无,使资源得到几乎完全应用.本课题组作为中国在纳米生物学领域唯一的参与者,具备得天独厚的研究条件,在对整个合作研究做出自己应尽的义务同时,还将利用其他成员国的研究成果,进一步开展研究,利国利民.本课题组主要在有机功能性材料的研究方面承担责任.EPR(Electronic Paramagnetic Resonance)氧生物医学传感器是一类具有在线检测能力的传感器,它是利用生物体组织的不同氧分压(或氧含量)来实施对异常组织、肿瘤组织的检测.近年来,EPR在生物体系中氧含量的测定中表现出独特性,提供了全时在线氧含量的测定,而且顺磁氧生物医学传感器因其使用成本较低,受到世界各国的关注.生命科学是EPR应用的一个较大的领域,几乎所涉及的生物体系都曾直接或间接的作过EPR测量,其中也包括生物医学和药物学方面的工作.目前使用的测氧材料多是无机材料,可供选择的种类有限.有机化合物的分子设计为这一领域提供了一个可供发展的极大空间--可以有目的的在所选母体化合物上引入所需的官能团,使之具有EPR信号,且具有氧敏性.将这些可选择的已在实际中应用的有机化合物作为母体,可以使材料的毒性降至最底限度;而且相对于无机材料的选择,有机化合物的合成具有很大的人为性与灵活性,也就是说,一旦得到合适的官能团,就可以有目的的合成众多的材料以供筛选.考虑到材料的应用方向,选择了一些在生物医学方面已经应用的有机功能性材料,如菁染料、卟啉及它们的相关化合物作为研究对象,开发其在生物医学领域的新应用.笔者在现有实验的基础上,利用自由基理论和单线态氧理论,设计并合成对氧敏感的顺磁新材料.进而完成对顺磁性新材料的表面处理及成膜研究,得到可应用的纳米EPR氧生物医学传感器.     

药用纳米SiO2对人正常肺细胞的氧化损伤

目的：探讨药用纳米SiO2对人正常肺细胞MRC-5的生长抑制与氧化损伤作用。方法：纳米SiO2暴露于MRC-5细胞48h后,以MTT法测定其对细胞增殖的影响,HE染色观察细胞的形态学变化,并检测暴露后细胞内活性氧（ROS）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性的改变,分析纳米材料对MRC-5细胞的氧化损伤作用。结果：两种尺度（粒径21.6、48.6nm）纳米SiO2暴露浓度分别达到0.4mg/mL与1.0mg/mL以上时,细胞存活率随暴露剂量的增加而降低,IC50分别为0.8mg/mL和1.9mg/mL。细胞形态皱缩,核质凝聚。细胞内活性氧明显升高（P〈0.01）,GSH含量和SOD活性显著降低（P〈0.05）,且呈现明显的剂量效应关系。结论：较高浓度纳米SiO2直接暴露可抑制人正常肺细胞MRC-5的增殖,其机理与细胞的氧化损伤有关。     

二茂铁衍生物清除羟自由基的构效关系

采用化学发光法检测并比较了10种二茂铁衍生物清除羟自由基(·OH)活性,用循环伏安法研究了其电化学性质,进而探讨了取代基结构与清除·OH活性间的关系。结果表明,取代基共轭效应、诱导效应和体积都对衍生物清除·OH活性有明显影响。含共轭或吸电子取代基二茂铁衍生物,半波电位(E1/2)较高,清除·OH活性较弱;而含给电子取代基的二茂铁衍生物,E1/2较低,清除·OH活性较强。     

聚酰胺树脂分离甘草总黄酮及抗氧化活性研究

中药中具有抗氧化性能的成分主要有黄酮类、酚类及其衍生物、多糖和皂苷类,此外一些生物碱、维生素和微量元素等也具有抗氧化性能[1]。现代研究表明,甘草主要含三萜类、黄酮类和多糖类成分,药理作用广泛。我们对其中的黄酮类成分进行了提取分离、并对各黄酮部位进行了抗氧化作用研究。1材料与仪器1.1材料14~30目聚酰胺树脂;80目聚酰胺树脂;试剂均为国产分析纯。1.2仪器UV-ⅡDETECTOR型核酸蛋白检测仪(中科院上海生物化学研究所);3057型便携式记录仪(重庆川仪四厂);RE-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);FA2104N电子天平(上海精密科…     

重金属吸附材料用于丹参水提液脱除重金属的研究

目的:本研究利用系列材料进行中药丹参提取物中的重金属离子吸附性特性测试,考察所选材料对丹参提取物中重金属的去除效果。方法:通过静态吸附法进行脱重金属实验,以干膏得率、图谱相似度、有效成分得率和重金属脱除率为考察指标,比较几种重金属吸附材料对有关指标的影响。结果:4个重金属脱除材料对丹参提取物均具有一定的脱除效果。其中,PEP12对丹参提取物中的重金属元素脱除效率较高,且对丹酚酸B的影响较小。结论:PEP12是适合丹参水提液中重金属脱除的材料。     

20种抗菌中药的凝集活性研究

目的 比较常见抗菌中药的凝集活性.方法 选用盐-磷酸(PBS)、Tris-HCl、乙酸钠缓冲溶液提取20种常见抗菌中药的凝集素,测定各提取液对兔血红细胞的凝集作用.结果 20种抗菌中药用不同pH的浸提液提取后表现不同的凝集活性,在3种不同pH的浸提取液中均具有较高凝集活性的有虎杖、山豆根、黄连、板蓝根.结论 抗菌中药多数有较好的凝集活性,PBS对中药材中凝集素的提取具广谱性.     

多尺度纳米SiO2对小鼠肝、肾和脾的急性氧化损伤

研究了多尺度纳米SiO2对小鼠器官的急性氧化损伤效应。采用SPF（Specific Pathogen Free）级ICR（Institute　of　Cancer　Research）品种小鼠进行实验。将小鼠随机分成5组,设对照组和4个尺度处理组,经尾静脉注射多尺度纳米SiO2悬液后,观察72 h后处死小鼠,取相应组织（肝、肾、脾）,测定其中总蛋白（TP）、总超氧化物歧化酶（TSOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPX）和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量(活性)。结果表明：在各个尺度纳米SiO2处理中,20.3 nm SiO2的毒性最大,49.8 nm和80.0 nm SiO2次之,800.0 nm SiO2的毒性最小,这充分说明了纳米颗粒的尺度效应。统计分析结果表明：在所选各组织器官中,多尺度纳米SiO2氧化损伤最容易发生在肝脏中,差异极显著（P＜0.01）;而在小鼠的抗氧化酶系统指标中,MDA是最敏感的指标,差异极显著（P＜0.01）,其他指标差异均不显著（P＞0.05）。     

三种不同提取方法制备的艾叶挥发油化学成分分析

目的 分析不同提取方法制备的艾叶挥发油的化学成分，为艾叶挥发油的工业化制备提供相关参数。 方法 分别采用水蒸汽蒸馏法、超临界CO2萃取法、石油醚提取法制备艾叶挥发油，计算挥发油收率，以气相色谱法分析3种艾叶挥发油样品的化学成分。 结果 水蒸汽蒸馏法、超临界CO2萃取法、石油醚提取法制备艾叶挥发油的收率分别为0．86％、2．11％和2．08％。从3种挥发油中鉴定了共61个化合物。其中，水蒸汽蒸馏法制备的艾叶挥发油中所含化合物以小分子的挥发性萜类化合物为主；超临界CO2萃取法提取的艾叶挥发油以长链酯类化合物为主；石油醚提取法则得到大量的芳香族化合物。 结论 不同提取方法制备的艾叶挥发油所含化学成分相差较大，工业化生产时应充分考虑这个因素。     

Bei四羧酸二酰亚胺系化合物的合成及结构分析

以苝四羧酸酐和相应的烷胺、芳胺或双胺反应而制得１８个苝　四羧酸二酰亚胺化合物。反应分别在喹啉，含有吡啶的盐酸溶液，以及胺类水溶液中进行，苯骈咪唑　类化合物是以双异构体的混合物形式存在。由元素分析、红外光谱等方法证实了化合物的结构。     

湖北产鲜艾与陈艾挥发油的化学成分

应用GC-MS研究鲜艾与陈艾挥发油的化学成分,为艾叶资源的进一步开发利用提供科学依据.从两种艾叶挥发油中初步鉴定了共53个化合物,其中15个为共有化合物,含量较高的为:桉叶油素(13.8%～14.7%)、冰片(3.9%～6.6%)、4-甲基-1-(1-甲乙基)-[1S-(1α,4β,5α)]-二环[3.1.0]-庚-2-酮(15.7%～20.2%)、石竹烯氧化物(6.7%～9.2%)等.其中,还初步鉴定了文献未报道的25个化合物.研究结果表明:艾叶挥发油总量随贮存时间的延长而减少,挥发油中多数烯类、部分醇类与醛类化合物的含量也逐渐降低,而各化合物相应的醇、酮、酸等氧化产物的含量则逐渐增多.