双功能自由基清除剂的设计、合成及辐射防护性能研究

高能量射线产生的辐射会给人类的身体甚至生命造成严重伤害，而目前的辐射防护剂普遍存在毒性偏大、活性偏低且由于作用机制单一而防护效果不好的问题。国内外尚无一种理想的辐射防护剂，因此，研究新型、高效、低毒的防护剂对战时（核武器）、平时均有重要意义，尤其已成为各国国防军事医学的热点。本课题拟将两种作用机制不同的抗氧化剂- - 酚类化合物和TEMPO类氮氧自由基，优势结合，形成的双功能自由基清除剂在细胞内部高浓度聚集，既可以快速高效地以"化学计量"发生质子转移反应，又可以持续地以"催化计量"发生电子转移反应，两类氧化还原反应协同淬灭辐照产生的各级自由基，保护生物膜和重要的生物大分子，降低辐射损伤。课题拟①通过相关生物学指标筛选出高活性的辐射防护剂；②用药代动力学考察筛选出的高活性化合物在体内各组织分布、代谢情况；③初步总结构效关系，为此类化合物的深入研究提供理论依据。本项目具有重要的民用和军事国防意义。

本课题中合成了近二十种NIT类和TEMPO类氮氧自由基衍生物，用IR、NMR、MS、EPR和X-单晶衍射鉴定表征了结构，在MTT细胞实验测试以上化合物毒性及确定有效剂量的基础上，测定在不同辐射剂量下，各给药浓度下细胞的生存率；并检测小鼠CAT活性和MDA含量等两项辐射氧化损伤指标，且对辐射敏感的血液系统中的白细胞、中性粒细胞、单核细胞和血小板进行计数，筛查出药效高、毒性低的两个药物结构。在以上实验结果基础上，通过辐照后小鼠的存活率进行活性药物的药效学研究。本课题为寻找高效低毒的氮氧自由基类防护剂提供了实验基础，并计划进一步通过扩大化合物库，总结此类化合物的辐射损伤防护构效关系。课题发表SCI文章 9篇，申请中国发明专利三项，培养本科生一名。