超氧化物歧化酶及过氧化氢酶双重活性模拟物研究

生物体在代谢过程中会产生有毒的氧化物种，天然超氧化物酶歧化酶(SOD)可将超氧阴离子自由基转化为H2O2和O2，过氧化氢酶(CAT)又可将有毒的H2O2转化为无毒的H2O和O2，因此SOD和CAT共同作用才能有效地清除生物体系中的有毒氧化物种。本课题的目标是设计合成具有SOD和CAT双重活性的模拟物。该模拟物以硅纳米颗粒为核，通过对核表面的修辞使之既含有高活性过氧化氢酶模拟物单元，又含有和天然超氧化物歧化酶的活性中心结构相同的氨基酸单元,从而形成含多个配位功能基及多位点双活性的模拟物。以天然SOD活性中心结构单元构筑SOD模拟物及以硅纳米颗粒为核同时模拟SOD和CAT活性未见文献报道。本课题拟通过探讨颗粒大小、多功能基比例及金属离子组合对模拟物活性的影响，揭示模拟物结构与性能的关系。筛选高活性模拟物，为实际应用提供基础数据。

生物体在代谢过程中会产生有毒的氧化物种，天然超氧化物酶歧化酶(SOD)可将超氧阴离子自由基转化为H2O2和O2，过氧化氢酶(CAT)又可将有毒的H2O2转化为无毒的H2O和O2，因此SOD和CAT共同作用才能更有效地清除生物体系中的有毒氧化物种。本课题的目标是得到具有SOD和CAT双重活性的模拟物。本课题设计的模拟物由两部分组成，一是活性小分子，二是固相载体。固相载体选择的是生物相容的硅、磁性纳米颗粒或壳聚糖。本工作获得了十八个新的小分子配合物的单晶结构，研究了活性小分子与DNA的相互作用，揭示了小分子配合物与DNA分子的作用机理及其浓度和作用时间对DNA分子的影响。在此基础上，合成并表征了五个系列共二十余种未见文献报道的含功能基以硅球、磁性纳米颗粒或壳聚糖为载体的模拟物。通过对载体尺寸、多功能基比例及金属离子组合的优化，得到了14个高活性SOD模拟物和6个过氧化氢酶模拟物及5个具有SOD和CAT双重活性的模拟物。提出了原位重现性实验评价酶活性、差减法减小检测系统误差、紫外分光光度法检测其稳定性、悬浮性及磁性的方法。高活性模拟物的结构及检测方法的优化，为实际应用提供了基础数据。