[发明专利]聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂及其制备方法与应用。

背景技术

氧化应激是许多慢性疾病形成的重要病因之一，例如癌症、动脉粥样硬化、心血管疾病、神经退行性疾病等[Sies，H.Antioxidants in disease mechanisms and therapy.San Diego：Academic Press；1997.]。而抗氧化剂对于这些疾病所产生的抵御作用吸引人们对其进行了广泛的研究[Margaill，I.；Plotkine，M.；Lerouet，D.Free Radic.Biol.Med.2005，39：429-443.]，并且促进了用于治疗氧化应激相关疾病的新型抗氧化剂的开发和研究。如维生素E是一种有效的脂溶性天然抗氧化剂，对于预防和治疗氧化应激相关疾病的功效受到了广泛的关注，并且得到了越来越多的临床和流行病学的研究结果的支持。而抗氧化剂与脂质自由基的高反应活性是决定其生物学保护效果的基本因素。为寻找具有高效抗氧化功能的抗氧化剂，研究者不断的设计和开发新型的抗氧化剂以增加其抗氧化活性，然而这种抗氧化剂在增加其抗氧化效果的同时可能会带来不可预期的生物危害。本实验室前期的研究发现[Nie Z，Liu K J，Wang L F，et.al.Free Radic Biol Med.2007，43：1243-1254]，将抗氧化化剂Trolox自组装到金纳米颗粒表面后所形成的纳米抗氧化剂，在不改变其抗氧化基团的前提下，大大提高了其抗氧化效果，其清除DPPH自由基的速率是抗氧化剂Trolox单体的8.3倍。尽管该纳米抗氧化剂大大提高了抗氧化剂的抗氧化速率，但是该纳米抗氧化剂仍有悬而未决的问题存在，如：其生物相容性较差，是否具有生物毒性，以及抗氧化剂纳米化后其抗氧化速率增加的机制等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂及其制备方法与应用。

本发明提供的聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂，是由式I所示化合物、与所述式I所示化合物的R₁基团相连的抗氧化剂和与所述式I所示化合物的巯基相连的金纳米颗粒组成，所述抗氧化剂的结构式如式IIa、式IIb或式IIc所示，

(式I)

式I所述化合物为含有ω-胺基或羟基的聚乙二醇基硫醇，所述式I中，R₁为-O或-NH，n为1-200的整数，优选n为1-10的整数，更优选n为1-4的整数。

所述式IIa、式IIb和式IIc分别如下所示，

(式IIa)丹参素      (式IIb)水溶性维E    (式IIc)阿魏酸

上述聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂中，所述金纳米颗粒中的金原子与所述式IIa-式IIc所示抗氧化剂的摩尔比为1∶2-9，具体可为1∶5-9、1∶6-9或1∶5-6，所述聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂的平均粒径为1-200nm，优选4.4-4.6nm。

本发明提供了两种制备上述聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂的方法，其中，方法一包括如下步骤：

1)在缩合剂和溶剂存在的条件下，式IIa、式IIb和式IIc所示任意一种抗氧化剂与式I所示化合物进行缩合反应，得到式III所示化合物；

(式I)

所述式I中，R₁为OH或NH₂，n为1-200的整数，优选n为1-10的整数，更优选n为1-4的整数；

所述式IIa、式IIb和式IIc分别如下所示，

(式IIa)      (式IIb)      (式IIc)

；

(式III)

所述式III中，R为NH或O，n为1-200的整数，优选n为1-10的整数，更优选n为1-4的整数；

所述式III中，R₂为

2)在溶剂存在的条件下，将所述式III所示化合物与金纳米颗粒进行配基交换反应，得到所述聚乙二醇表面自组装金基纳米抗氧化剂。