氧化应激响应的靶向表面自组装纳米抗氧化剂的合成及其应用

It has been reported that antioxidants have potentials to treat oxidative stress induced stroke. However, their therapeutic efficiency is restricted due their low antioxidant activity and poor blood brain barriers. To solve these problems, the self-assembly method used for the synthesis of nanoantioxidants may provide an alternative way for the solution of the above problem. Beside that, there are still some problems that should be considered before their in vivo application, including the in vivo burst release of antioxidants, non-targeted, the permeability of blood brain barriers and uncertained the enhancement of antioxidant activity. Based on the above considerations, we design and synthesis a oxidative stress-responsive targeted surface-functionalized nanoantioxidants based on our previous studies. Moreover, the nanoantioxidants with high antioxidants activity were selected by free radical scavenging ability, bioassay and toxicity assessment. On the basis of our previous studies on the in vitro (neuro cells), in vivo stroke oxidative stress model, we test and discuss the protective effects of the oxidative stress-responsive targeted surface functionalized nanoantioxidants and their potential application in the design of new drugs.

抗氧化剂对于由氧化应激导致的中风具有良好的预防和治疗作用。但在临床应用中抗氧化剂的使用却受限于其抗氧化活性差和难以穿透血脑屏障等缺点。针对这些问题，我们拟利用表面自组装技术制备纳米抗氧化剂的方式解决抗氧化活性差的问题，但同时需要解决纳米抗氧化剂的生物安全性，靶向性，可穿透血脑屏障性，以及抗氧化增效机制等问题。鉴于此，本项目设计合成了几类具有氧化应激响应的靶向表面自组装纳米抗氧化剂。建立了表面自组装纳米抗氧化剂的抗氧化增效的理论模型，为表面自组装的应用提供理论基础；通过对所制备氧化应激响应的靶向表面自组装纳米抗氧化剂在细胞和大鼠活体氧化应激模型中的自由基清除能力、抗氧化活性和治疗效果的评估筛选出具有高生物安全性的氧化应激响应的靶向表面自组装纳米抗氧化剂，进而为治疗中风类疾病的抗氧化剂药物的设计提供新的解决方案。

抗氧化剂对于由氧化应激导致的疾病具有良好的预防和治疗作用。但在临床应用中抗氧化剂的使用却受限于其生物利用度低、抗氧化活性差。针对这些问题，纳米技术的 发展为上述问题的解决提供了一种可行的方案。利用纳米技术制备的纳米抗氧化剂虽然对于抗氧化剂存在的生物利用度低和抗氧化活性差的问题有改善效果，但该类纳米抗氧化剂却仍存在突释，靶向性不强等诸多缺陷，限制了该类纳米抗氧化剂的进一步临床使用。针对这些问题，本项目设计合成了具有氧化应激响应的表面自组装靶向纳米抗氧化剂。设计合成了两种活性氧响应的树状大分子化合物，并基于此高分子化合物制备了靶向纳米抗氧化剂，并对其体内外的抗氧化效果进行了检测，结果发现，与抗氧化剂单体相比，纳米抗氧化剂的抗氧化活性有了明显的提高，并对体内外氧化应激导致的氧化损伤有明显的保护效果。在小鼠的脑卒中模型研究中，发现靶向纳米抗氧化剂可以有效的减轻由脑卒中导致的脑损伤。此外，也对纳米抗氧化剂对于氧化应激保护作用的分子机制进行了研究，发现纳米抗氧化剂对氧化应激损伤的保护是通过保护线粒体凋亡和促进自噬的途径发挥作用的。另一方面，为了解活性氧在细胞中的作用，设计合成了系列活性氧探针，并对其在体内外的活性氧检测能力进行了检测。