富勒烯及其水溶性衍生物的生态毒性效应研究进展

富勒烯(C_(60))作为最具代表性的纳米材料之一,由于其独特的物理化学性质而得到广泛应用。然而,近年来研究发现,富勒烯及其水溶性衍生物能够与生物体作用而产生相应的毒性效应,这引起了学者和政府的关注。系统评述了富勒烯水悬液及水溶性富勒烯衍生物的制备,富勒烯在环境中暴露以及在生物体内的行为;重点介绍了富勒烯及其水溶性衍生物的生态毒性效应研究现状,讨论了其毒性效应可能的机理;最后归纳了影响其毒性效应的因素,并提出了需深入研究的问题。

水溶性纳米富勒烯衍生物的制备及其对细胞氧化应激保护作用的研究

富勒烯C60的缺电子多烯结构,容易与自由基发生加成反应,被称为"自由基的海绵",可保护细胞免受自由基伤害。它的笼形结构还可以用作药物载体,实现靶向释放,因此在生物和医学领域中应用受到广泛的关注。但是,富勒烯本身具有强烈的疏水性,难以在生物介质中直接使用,因此,制备水溶性富勒烯衍生物及提高富勒烯在生物体内的有效摄入量,成为目前研究热点。针对这些问题,设计并制备了水溶性富勒烯羟基氨基多官能度的衍生物,通过氨基的引入,增加了富勒烯在水中溶解度,提高细胞对富勒烯衍生物摄入量。用有机元素分析仪、红外光谱、光电子能谱、热失重等手段对其元素组成和结构进行了表征,其结构式为:C60O^10(OH)~16(NH2)~6(NO2)~6·24H_2O。用激光粒度仪测定其粒径分布和Zeta电势,粒径分布在170nm,Zeta电势为-3.54mV(pH=7.0水溶液)。并探究其对细胞的抗氧化应激的保护作用,结果表明所制备的水溶性富勒烯具有较强的清除超氧阴离子自由基的能力,可使细胞免于氧化应激伤害,提高细胞成活率,并具有浓度依赖性。与富勒醇对比,证明氨基引入确实提高了细胞对富勒烯衍生物的摄入量,为富勒烯在生物医药中应用提供了基础数据。

放电烟炱中水溶性多羟基富勒烯衍生物的简便合成与质谱表征

直接从放电烟炱中合成了水溶性多羟基富勒烯衍生物，并进行了激光解析飞行时间质谱和傅立叶变换红外光谱表征。该合成方法不必进行富勒烯的提取和分离，避免了相转移催化剂及大量有机溶剂的使用，所得到的C60(OH)n和C70(OH)n羟基数目可达到15个以上，混合物产率约为1．2％。该法可推广到多羟基金属富勒烯衍生物的合成。