富勒烯/环糊精复合物及其在生物医药领域的应用

富勒烯有着独特的球形结构,这一结构赋予了其优异的光电及生物性能,在生物医药领域备受关注。环糊精具有良好的水溶性和生物相容性,锥筒状结构赋予了其特异性包合作用,在主客体化学中有着非常重要的地位。富勒烯/环糊精的复合物,结合了富勒烯和环糊精的优势,在DNA切割,光动力学疗法,药物载体等领域发挥了重要作用。本文从富勒烯与环糊精体系的构筑出发,综述了富勒烯/环糊精非共价包合物及共价偶联物在生物医药领域应用的研究进展,且对富勒烯/环糊精复合物的应用进行了展望,为构建新型富勒烯/环糊精复合物提供参考。     

石墨烯衍生物的合成及应用

石墨烯是继富勒烯、碳纳米管之后碳纳米材料研究领域涌现出来的又一颗崭亮新星。表面功能化处理是石墨烯强化其优异的本征性能和赋予其他新颖功能的主要技术途径。近年来,研究者相继开发了一系列石墨烯改性与功能化的技术方法,制备得到了多种结构特异、组成丰富和性能独特的石墨烯衍生物。本文基于该领域研究的最新进展,从石墨烯化学的角度出发,综述了石墨烯主要衍生物的制备方法以及应用途径,其中主要包括石墨烯的加氢与氟化、有机功能化、聚合物对石墨烯的共价与非共价修饰、石墨烯衍生物在生物医药研究领域的应用等,并对目前相关研究领域的发展趋势进行了总结和展望。     

酞菁一富勒烯给受体体系研究进展

酞菁的大π共轭体系使其具有良好的电子给予能力和对可见光的强烈吸收性质,可作为人工光合作用体系中的光捕捉单元．富勒烯具有独特的三维笼状结构,几乎所有反应中都具有低的重组能,是良好的电子或能量受体．将富勒烯与酞菁结合起来,集两个光活性实体于一身,由于酞菁和富勒烯给受体之间的电子相互作用,又赋予其新的性质,具有良好的应用前景,是富勒烯和酞菁领域中的研究热点．本文将酞菁．富勒烯给受体体系分为共价和非共价两种连接方式,介绍其结构与性质以及两者的相互关系,总结了其在有机太阳能电池、非线性光学和液晶性等方面的应用进展,展望了该体系的未来发展趋势．     

卟啉类化合物与碳纳米材料非共价相互作用的研究进展

卟啉-碳纳米非共价复合材料在光电器件、催化和生物医药等领域均具有重要的研究意义和广泛的应用前景.本文综述了卟啉类化合物与碳纳米材料的非共价相互作用的研究进展,并重点介绍了卟啉的结构设计对碳纳米材料结构的依赖性和进而表现出的选择性,包括对富勒烯碳笼大小、旋光性的依赖性,对单壁碳管导电性、管径、手性、旋光性的依赖性,以及对石墨烯氧化程度的依赖性等.     

哌嗪衍生物SIPI5357与环糊精分子非共价复合物的制备与分析

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和紫外光谱(UV)等方法研究一种具有抗抑郁活性的芳烷醇哌嗪类化合物SIPI5357与α-环糊精(α-CD)和β环糊精(βCD)制备得到的非共价复合物.质谱分析结果显示,SIPI5357分子可以与环糊精分子以1:1的关系生成非共价复合物.使用紫外分光光度法对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,得到了同样的结果.溶解度实验表明,这些非共价复合物的形成可以显著地提高此哌嗪类化合物在水溶液中的溶解度,使得它作为高效的口服或注射药物成为可能.此外,根据溶解度实验的结果,还计算了SIPI5357和两种环糊精分子在液相中的生成常数,它们分别为β-环糊精-SIPI5357:262 L/mol/L,α-环糊精-SIPI5357:63.4 L/mol/L. 两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5357>α-环糊精-SIPI5357.     

哌嗪衍生物和环糊精分子非共价作用的分析

采用电喷雾质谱(ESI-MS)和核磁共振谱(1HNMR)等方法研究了抗抑郁哌嗪衍生物化合物SIPI5838,SIPI5357和SIPI5358与α-,β-或γ-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物及其键合位点。质谱分析结果表明,在水溶液中,SIPI5838分子可以与α-,β-或γ-环糊精分子通过反应生成非共价复合物,其中与β-环糊精可以生成配合比为1:1或1:2的非共价复合物,与α-或γ-环糊精分子则生成配合比为1:1的非共价复合物。SIPI5357与α-,β-或γ-环糊精(CD)分子仅生成配合比为1:1的非共价复合物。核磁共振谱(1HNMR)表明,α-环糊精主要与SIPI5838分子中的苯基结合,β-环糊精可同时与SIPI5838分子中的苯基和萘基结合配合比1:2的非共价复合物,而γ-环糊精则主要与SIPI5838分子中的萘基结合。溶解度实验表明,SIPI5358与α-,β-及γ-环糊精在液相中的结合常数分别为15.4,29.2和175.2mol/L。     

电喷雾离子化飞行时间质谱研究鸡蛋清溶菌酶与β－环糊精 的新型复合物

运用电喷雾离子化飞行时间质谱分析鸡蛋清溶菌酶与β－环糊精的复合物。通过减少β－环糊精的配制浓度至原来的1/5,发现形成1:2和1:3复合比的溶菌酶-β-环糊精复合物的离丰度减弱,但化学计量比为1:1的复合物变化不大,证明该新型复合物为非特异性非共价复合物。此外还对质谱参数、分析条件对复合物离子化的影响作了详尽的考察,得出在nozzle电压为200V时复合物信号最强,在不影响生物分子高级结构的前提下添加少量的有机溶剂如甲醇、乙腈等能较明显地改善质谱信号。     

卟啉修饰碳纳米管研究进展

碳纳米管(Carbon Nanotubes,简称CNTs)独特的一维管状分子结构赋予其许多优良的物化性能。具有平面π共轭结构的卟啉分子与CNTs之间存在强烈的相互作用,利用卟啉修饰CNTs,可以通过共价和非共价两条途径实现。卟啉修饰CNTs不仅可以改善CNTs的溶解性能,而且还可以赋予其许多卟啉固有的优良性能。由此构筑的复合物体系在光电、催化、生物医用领域均显示出广阔的应用前景。本文系统总结了目前国内外利用卟啉修饰CNTs的相关研究成果,并对未来的研究进行了展望。     

抗抑郁化合物SIP15838和环糊精分子非共价复合物的研究

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS),并结合紫外分光光度法及溶解度实验,研究一种新型的具有自主知识产权的抗抑郁化合物SIPI5838与α-环糊精(CD)和β-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物.质谱测量结果表明,在溶液中,SIPI5838分子可以与环糊精分子之间生成非共价复合物,且两者之间的配比关系为1:1.这些非共价复合物的形成可以显著地提高这种抗抑郁化合物在水溶液中的溶解度,使得它作为高效的口服或注射药物成为可能.另外,还用紫外分光光度法和溶解度实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究,这些结果均显示了非共价复合物的生成.根据溶解度实验结果,计算了SIPI5838和两种环糊精分子在液相中的生成常数.它们分别为SIPI5838-β-环糊精:1.83×103 mol-1·L,SIPI5838-α-环糊精:3.15×101mol-1·L.两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5838>α-环糊精-SIPI5838.     

抗抑郁化合物SIPI5838和环糊精分子非共价复合物的研究

报道了用电喷雾电离质谱(ESI-MS), 并结合紫外分光光度法及溶解度实验, 研究一种新型的具有自主知识产权的抗抑郁化合物SIPI5838与α-环糊精(CD)和β-环糊精(CD)分子生成的非共价复合物. 质谱测量结果表明, 在溶液中, SIPI5838分子可以与环糊精分子之间生成非共价复合物, 且两者之间的配比关系为1∶1. 这些非共价复合物的形成可以显著地提高这种抗抑郁化合物在水溶液中的溶解度, 使得它作为高效的口服或注射药物成为可能. 另外, 还用紫外分光光度法和溶解度实验对液相中非共价复合物的形成进行了辅助研究, 这些结果均显示了非共价复合物的生成. 根据溶解度实验结果, 计算了SIPI5838和两种环糊精分子在液相中的生成常数, 它们分别为SIPI5838-β-环糊精: 1.83×103 mol－1•L, SIPI5838-α-环糊精: 3.15×101 mol－1•L. 两种非共价复合物的稳定程度为β-环糊精-SIPI5838＞α-环糊精-SIPI5838.     

β-环糊精与蛋白质非共价复合物的电喷雾质谱研究

电喷雾质谱(ESI-MS)已经广泛应用于非共价复合物的检测和研究。ESI是一种极软的离子化过程,它不仅能在不断裂共价键的情况下使分子离子化,而且可以在离子化过程中保持分子间弱的非共价键作用。因此ESI-MS在研究非共价键复合物方面有着独特的作用,并且ESI-MS还能提供复合物重要的化学计量学信息。环糊精(简写为CD)是一类被大家所熟知的化合物,它可以和许多客体分子在水溶液里形成包合复合物,更为重要的是环糊精是目前人工合成模拟酶研究中最好的模型之一。通过对环糊精与生物分子间形成的非共价键复合物的研究常常可以揭示出天然生物体     

分子间非共价相互作用的质谱分析方法研究进展

总结了各种软电离质谱技术在研究分子间非共价相互作用中的应用及发展,尤其是在生物大分子非共价复合物结构和功能研究方面的进展。     

小分子共价DNA的组装及生物医学应用

DNA,由于其精确的碱基互补配对、良好的生物相容性、稳定的物理化学性质,不仅可用于组装各种形状和尺寸的纳米结构,而且可以设计动态的纳米器件。为了进一步拓展DNA的应用,可通过化学修饰引入功能分子或基团,从而实现二者功能的集成。目前,DNA与高分子、树状分子、多肽和蛋白等共价有机杂化体的合成、组装及在药物运输和控释等领域的应用已研究得比较成熟,而结构和功能多样的小分子与DNA共价杂化体,由于疏水小分子体积小,其组装受到限制,近年来科研者通过结构衍生或增多芳香环等研究其组装行为及应用。本文主要综述了疏水小分子共价连接DNA后的组装行为及其在生物医药领域的潜在应用,并对这类杂化体纳米材料的研究前景进行了展望。     

环糊精超分子凝胶的构筑及其功能

环糊精作为一种具有良好的水溶性和生物兼容性的大环主体,因其对无机、有机和生物底物的特异性键合而倍受关注。凝胶材料则凭借其结合了固体弹性以及液体流动性等特性而有着广泛的应用。环糊精超分子凝胶融合了环糊精和凝胶的优势,在软材料领域研究中有着特殊的重要意义。本文从环糊精凝胶的构筑出发,从氢键、主-客体键合和离子相互作用等方面对其形成超分子凝胶的驱动力进行讨论,并对超分子凝胶在生物、检测、吸附及智能材料（包括滑动环类材料）领域的最新研究进展进行综述,为构筑新型环糊精超分子凝胶、开发该类凝胶的新功能提供参考。最后,对环糊精超分子凝胶的应用前景进行了展望。     

聚氨基酸在材料科学及生物医药中的二级结构效应

聚氨基酸不仅具有优异的生物相容性和生物可降解性,其类似于蛋白质的二级结构(α-螺旋、β-折叠、无规卷曲)及二级结构的响应性转变赋予了聚氨基酸不同于常规聚合物的特殊功能,在材料及生物医药领域具有重要应用。本文简要概述了本课题组近年来围绕聚氨基酸二级结构在聚合物防污涂层、纳米颗粒-细胞膜相互作用以及蛋白质改性研究中的新进展,并对聚氨基酸二级结构未来的发展方向进行了简要的展望。     

3D打印海藻酸钠基功能材料的研究进展

海藻酸钠优良的生物相容性和生物可降解性赋予其在生物医药领域广阔的应用前景,如何实现利用海藻酸钠制造生物医用材料、组织、器官成为推动其优良性能在生物医学上应用的重要挑战之一.3D打印技术拥有对结构的可控设计和材料的高利用率的优点,在生物材料的个性化定制加工方面具有独特的优势.本文介绍了海藻酸钠的性质特点,并综述了3D打印...     

贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的研究

碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电、光、热和力学性能,是药物和纳米催化剂的理想载体。将具有独特光、电、磁和催化性能的贵金属纳米粒子负载在碳纳米管的表面,形成的碳纳米管/贵金属纳米粒子复合物不仅兼有两种纳米材料的优异性能,还可能产生新的特性,在催化、储能、燃料电池、电子器件和传感器等领域均有广阔的应用前景。本文主要从共价修饰和非共价修饰两种策略出发,综述了贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的制备方法和研究进展。其中用天然高分子包覆的碳纳米管表面具有很好的贵金属配位结合能力,得到的纳米复合物具有良好的水分散性和生物相容性,在载药、生物传感器和肿瘤诊断治疗等生物领域具有明显的优势。     

基于环糊精和富勒烯偶联体系的新型分子机器*

超分子化学是当前研究热点领域之一,利用超分子体系来模拟宏观过程,进而将宏观机器纳米尺寸化更是备受瞩目。环糊精与富勒烯各自具有非常优良的性质,而基于环糊精和富勒烯偶联体系的新型“加工型”分子机器,与传统的“运动型”分子机器不同,不是强调分子间与分子内的位置变化,而是强调对特定客体分子“识别-捕捉-加工-释放”的过程。这种新型的分子机器将为包括生物酶模拟、生物过程研究、光能固定等领域的研究提供新思路。本文综述了环糊精和富勒烯偶联体系的研究进展：首先介绍了不同种类的环糊精和富勒烯偶联体系的合成,包括合成思路、步骤方法及表征;然后叙述了此体系的应用领域,包括分子识别、DNA裂解、电子传输等方面;最后结合现阶段的研究状况,对其发展前景进行了展望。     

气相中环糊精与甘氨酰-苯丙氨酰-苯丙氨酸和甘氨酸三肽非共价复合物的质谱研究

为了探索环糊精和寡肽的非共价相互作用, 一定化学计量比的α-, β-, γ-环糊精(CD)分别和甘氨酸三肽(GGG)、甘氨酰-苯丙氨酰-苯丙氨酸三肽(GFF)在室温下反应达到平衡并用正离子模式质谱检测. 实验结果显示GGG, GFF均可以和α-, β-, γ-CD生成1:1配合比的非共价复合物. 碰撞诱导解离实验进一步验证了α-, β-, γ-CD与GGG, GFF非共价复合物的形成. 质谱滴定法测得的结合常数结果表明环糊精和两种三肽形成非共价复合物的结合强度均按照γ-, β-, γ-CD的次序逐渐增大. GGG和α-, β-, γ-CD复合物的结合常数分别为2799.96, 2528.73, 1697.11 L·mol^-1, GFF和α-, β-, γ-CD复合物的结合常数分别为2773.94, 2134.03, 1330.68 L·mol^-1. 对于α-, β-或γ-CD, 含有苯基的GFF+CD复合物的结合强度要小于相应的脂肪族的GGG+CD复合物, 表明虽然在气相GFF+CD复合物的构象与溶液中的构象有所变化, 但是苯基仍然参与和环糊精疏水腔体的键合作用.     

非共价复合物的电喷雾质谱分析

非共价复合物一直是质谱分析的难点,因为这些复合物大多以氢键、范德华力、疏水作用、静电作用、金属配位作用等非共价弱键形成,常规质谱相对过于剧烈的离子化条件不利于非共价复合物的检测.但由于在许多生命现象、药物筛选以及超分子化合物中都涉及到分子之间的相互作用以及相互识别过程,而且人们普遍认识到非共价复合物是这些过程形成的基础,因此许多科学工作者都致力于非共价复合物该前沿课题的开发研究,并且迫切需要发展一种分析工具来辅助解析这种现象.电喷雾离子化(ESI)技术作为一种"软"电离技术,以及它在分析极性生物大分子中得天独厚的优势,近年来被广泛的应用在非共价复合物研究上.国内由于生物质谱技术起步较晚,这个领域至今没有获得充分的发展,本论文在ESI正交离子引入飞行时间质谱上,开展了非共价复合物分析的一些初步研究.