水相中糖识别人工受体

自然界中,糖类不仅作为生命体系的能量物质和结构物质,而且还作为信息分子在生命过程的细胞识别和调控中扮演着重要的角色,因此对糖识别的研究将极大地有助于糖类参与生理和病理过程的研究。生命体系中糖识别过程一方面基于受体的极性基团与糖羟基的氢键作用,另一方面依靠受体结构中的含芳环非极性基团与糖CH基相互作用,所以在极性溶液水中通过非共价键相互作用实现糖识别过程是当今化学界一个十分吸引人且又极具挑战性的研究课题。人工合成糖识别受体为研究自然界中糖识别过程的基本机制提供了一种有参考价值的模型系统,同时为仿生应用提供了有力的技术支持。本文从超分子化学、多分枝型、合成凝集素类和聚合物界面4种体系论述了近年来非硼酸类人工糖识别受体在水相中识别糖的研究进展及其潜在应用,并且对合成凝集素和界面糖识别体系做了特殊点评,最后对仿生人工合成受体在水相中对糖识别的未来的发展方向做了展望。     

手性水凝胶的制备与调控及其应用

手性水凝胶是新近涌现的一个研究领域,以其独特的手性响应性,可逆的吸收膨胀性能,在手性识别、手性分离、药物控制释放和微流控器件等方面均具有广泛的应用前景.因此,手性水凝胶已经成为近些年来材料科学、化学、生物医学等领域的研究热点,如何制备手性响应性好、形成过程可控、结构规整的水凝胶,并加以开发应用成为了研究中的重点.本文概述了手性水凝胶的制备方法,自组装机理,以及目前的应用状况,并展望了其未来的发展趋势.     

共价有机骨架功能材料及其在糖肽选择性富集中的应用

蛋白质糖基化是生物体中最重要的翻译后修饰手段之一,糖蛋白/糖肽的有效分离和富集成为目前糖蛋白组学研究的首要问题。对于复杂的生物样本,糖蛋白的数量较少,酶解后大量高丰度非糖基化修饰肽的存在,使得低丰度糖肽的检测更加困难。因此,需要一些手段来有效地富集糖肽以提高其检测丰度,发展高选择性的糖肽富集材料及方法就成为在分子水平上有效地监测糖蛋白或糖肽的重要途径。相对于传统的糖肽富集材料,共价有机骨架材料具有比表面积大和可修饰位点丰富的优点,在糖肽富集领域具有很大的应用潜力。该文制备了一种新型的共价有机骨架材料(O-T-D-COFs),利用1,3,5-三(4-氨苯基)苯和2,5-二甲氧基苯-1,4-二甲醛作为反应单体通过共聚缩合反应生成的席夫碱构成了材料的框架,对合成后的中间体材料进行氧化处理,从而提高材料的富集性能。利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱和固体核磁等表征技术对材料的结构进行了表征,并将其应用于糖肽的选择性富集。分别对富集过程的上样条件、淋洗条件、洗脱条件进行了优化,结合质谱检测技术,从人血清免疫球蛋白G酶解液中观察到32个明显的糖肽信号峰。通过模拟复杂样本体系验证材料富集选择性,在人血清免疫球蛋白G和牛血清白蛋白的酶解液混合物摩尔比达到1∶50时,该材料仍然保持了良好的选择性。此外,还考察了材料的检测限、富集容量、回收率等富集性能,及在实际样品中的应用潜力。以人血清免疫球蛋白G为评价对象,O-T-D-COFs具有较低的检测限(2.5 fmol/μL)、较高的富集容量(120 mg/g),及较好的富集回收率(103.5%±6.6%、101.5%±10.4%)。在血清样品中富集到来自53个N-糖蛋白中的86个N-糖肽序列,并鉴定到了94个N-糖基化位点。这些结果都表明,该材料在糖肽富集领域有较好的应用前景。     

基于杯[4]芳烃的对N-乙酰基-天冬氨酸盐对映选择性识别的荧光传感器

合成了携带有丹磺酰基荧光团和（1R,2R）- 或（1S,2S）-1,2-二苯基乙二胺键合单元的双臂杯[4]芳烃手性阴离子受体（1和2）。通过荧光光谱检测了受体对手性氨基酸阴离子的键和能力。非线型曲线拟合的结果表明受体（1或2）与N-乙酰基-L或D－天冬氨酸盐通过多重氢键的相互作用形成了1：1的络合物。并且展现了对N-乙酰基天冬氨酸盐对映体良好的对映选择性的荧光识别（受体1： K_ass(D)/ K_ass(L)=6.74;受体2： K_ass(L)/ K_{ass (D)}=6.48）。明显不同的荧光响应说明受体1和2能被用作为对N-乙酰基天冬氨酸盐的荧光化学传感器。     

基于酰胺的荧光双冠醚阴离子受体的合成和识别性能研究

合成了一种带有荧光基团蒽的酰胺型双冠醚阴离子受体3. 用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及核磁共振氢谱研究了其与F^－, Cl^－, Br^－, I^－, H₂PO₄^－, AcO^－离子的相互作用, 结果表明3只对F^－具有很好的选择性识别能力, 并形成配合比为1∶2的络合物, 通过荧光发射强度计算出主体3与F^－间的相互作用时的结合常数.     

基于杯[4]芳烃的手性识别*

手性杯芳烃是一类重要的主体化合物,在手性识别、对映体分离和不对称催化等方面有着广泛的用途。[4]芳烃引其稳定的构象和易于修饰的特点,成为研究最为广泛的杯芳烃分子,其中大量的文献报道了能够用于对映体识别和检测的手性[4]芳烃。在手性识别的研究中,荧光、紫外和核磁是3中最常见的研究方法,本文根据这3种方法进行分类,综述了近年来以杯[4]芳烃为分子骨架的手性受体的合成及其在手性识别中的应用。最后对手性[4]芳烃的发展前景作了展望。     

基于纳米粒子的糖蛋白/糖肽分离富集方法

蛋白质糖基化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式,糖基化对蛋白质的结构和功能有着非常重要的影响。在血清或者组织提取液中,一些低浓度的糖蛋白/糖肽是具有高度临床灵敏性和特异性的生物标记物,这些生物分子可能对疾病发生机理探讨、疾病标记物发现及蛋白类新药开发提供重要信息。由于糖蛋白/糖肽的丰度低,从复杂的生物样品中高选择性富集糖蛋白/糖肽一直是糖蛋白组学的难点和重点。纳米结构的材料因其大比表面积、丰富的活性亲和位点和特殊结构,已经广泛应用于糖蛋白/糖肽的分离富集中。本文对基于金、SiO₂、TiO₂、Fe₃O₄、金刚石和聚合物纳米粒子为载体的糖蛋白/糖肽分离富集方法的研究进展作了简要概述,并且阐明了糖蛋白/糖肽分离富集方法所面临的挑战,最后,对其未来发展方向做了展望。     

含氨基酸单元的手性主体的合成及手性识别研究

以L-丙氨酸和2,7-二萘酚为原料通过简单的方法合成了二种带有荧光基团萘的手性阴离子主体(1和2), 用红外光谱、质谱、元素分析、核磁共振氢谱及碳谱表征了它们的结构. 用荧光光谱及核磁共振氢谱研究了主体与二苯甲酰酒石酸阴离子的相互作用, 结果表明1, 2与D-或L-二苯甲酰酒石酸阴离子均形成1∶1的配合物, 主体1展现出良好的对二苯甲酰酒石酸阴离子对映选择性识别能力.     

智能聚合物基材料富集磷酸化肽和糖肽的研究进展

翻译后修饰是蛋白质组学研究的前沿和重点,它不仅调节着蛋白质的折叠、状态、活性、定位以及蛋白质间的相互作用,也能帮助科学家更全面地了解生物体的生命过程,为疾病的预测、诊断和治疗提供更加强大的支撑和依据。翻译后修饰产物(例如磷酸化肽和糖肽)丰度很低,且存在着强烈的背景干扰,很难直接用质谱进行分析,因此迫切需要开发高效的富集材料和技术来选择性富集翻译后修饰产物。近年来,智能聚合物基材料通过外部物理、化学或生物刺激可逆地改变其结构和功能,实现对磷酸化肽和糖肽高度可控的吸附和脱附,进而衍生开发出一系列新颖的富集方法,极大地吸引研究者们的兴趣。一方面,智能聚合物基材料的响应变化包括材料疏水性的增加或减少、形状和形貌的改变、表面电荷的重新分布以及亲和配体的暴露或隐藏等特性。这些特性使得目标物和智能聚合物基材料之间的亲和力可以通过简单改变外部条件(如温度、pH值、溶剂极性和生物分子等)实现更可控和更智能的精细调节。另一方面,智能聚合物基材料为集成功能模块提供了便捷的可扩展平台,例如特定的识别组件,显著提高了目标物质的分离选择性。智能聚合物基材料在分离方面展现出巨大的潜力,这为蛋白质翻译后修饰产物的分析和研究带来了希望。围绕上述主题,该文依据Web of Science近20年来近50篇代表性文献,概述了智能聚合物基材料在磷酸化肽和糖肽分离及富集中的发展方向。