吩嗪与半瓜环的主客体相互作用研究

瓜环的主客体作用是瓜环化学研究中的一个基础问题。近年来,半瓜环因其独特的性质受到越来越多的关注,但是关于它的主客体作用的研究却鲜有报道。本文利用(核磁共振谱)1H NMR、紫外吸收光谱等现代仪器分析方法、结合量子化学计算研究了吩嗪与半瓜环(n=6 or 12,Hemi Q[n])的主客体相互作用。研究发现,吩嗪与Hemi Q[6]以1∶1的比例结合,而Hemi Q[12]有着更大的空腔和更柔软的结构,能同时接收两个客体分子,客体与Hemi Q[12]的作用比例为2∶1。     

七元瓜环与芦竹碱的主客体相互作用

利用紫外可见吸收光谱法和荧光光谱法分别考察了七元瓜环(Q[7])与芦竹碱(Gramine)在溶液中的主客体相互作用;考察了p H值对主客体相互作用的影响,并利用摩尔比法和Job法计算了主客体相互作用的作用比以及稳定常数;利用等温量热滴定法进一步考察了Q[7]与Gramine主客体相互作用的热力学参数。实验结果表明Gramine与Q[7]在很宽的p H介质条件下(2p H10)都能发生主客体相互作用,在酸性、中性水溶液中形成2∶1的主客体配合物,而在碱性溶液中则形成1∶1的主客体配合物。Gramine与Q[7]的主客体相互作用过程主要是以焓驱动为主的过程。相溶解度实验的结果表明当Q[7]的浓度为1.0×10~(-3)mol·L~(-1)时,可使Gramine的溶解度增大82倍。     

半甲基六元瓜环和七元瓜环与三种新烟碱类农药的主客体相互作用

本研究通过瓜环与化合物包结配合物的形成,建立了一种防止呋虫胺(DIN)、啶虫脒(AMP)和噻虫嗪(TMX)三种新烟碱类农药降解的策略.在中性水条件下,呋虫胺能分别与半甲基六元瓜环和七元瓜环形成计量比1:1的主客体包结配合物,结合常数的数量级均为104.而啶虫脒和噻虫嗪因体积过大而不能被HMeQ[6]的空腔封装,仅与Q[...     

七、八元瓜环与3-氨基香豆素的主客体相互作用

利用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、等温量热滴定法和核磁共振波谱法考察了七、八元瓜环(Q[7]、Q[8])与3-氨基香豆素(3-AC)之间的主客体相互作用。结果表明Q[7]与3-AC在pH=1.03的条件下形成包结比为1∶1的主客体配合物,紫外-可见吸收光谱和荧光吸收光谱测得的主客体包结稳定常数分别为3.789×10~4 L·mol~(-1)、4.136×10~4 L·mol~(-1);Q[8]与3-AC在pH=1.03～6.97条件下均形成包结比为1∶1的主客体配合物,在中性条件下,紫外-可见吸收光谱和荧光吸收光谱测得的主客体包结稳定常数分别为2.551×10~5 L·mol~(-1)、2.455×10~5 L·mol~(-1)。其包结模式为3-氨基香豆素分子完全进入Q[7]或Q[8]分子空腔,主客体相互作用过程主要由焓和熵驱动。相溶解度法研究表明Q[7]、Q[8]的介入使3-AC在水中的溶解度分别增加了1.26倍和2.04倍。     

瓜环[8]与盐酸异丙嗪药物的相互作用研究

本文通过核磁共振(1H NMR)技术、电喷雾质谱(ESI-MS)、红外(IR)光谱以及紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等方法研究了瓜环[8](CB[8])与盐酸异丙嗪(YBQ)形成的超分子体系。实验结果表明,YBQ与CB[8]形成了稳定的1∶1包合物,整个YBQ分子都被包结在CB[8]空腔内。通过UV-Vis法得到CB[8]与YBQ的包结稳定常数约为5 276L/mol,其包结稳定常数处于102~103 L/mol之间,表明CB[8]对YBQ具有潜在的药物缓释作用。     

八元瓜环与黄岑苷的主客体相互作用及对黄岑苷性质的影响

利用紫外吸收光谱和核磁共振波谱(NMR)等方法考察了八元瓜环(Q[8])与黄岑苷(BAL)之间的相互作用.结果表明,Q[8]与BAL形成了摩尔比为1∶1的包结配合物,包结稳定常数K=2. 8×104L/mol.相溶解度法研究结果表明,当Q[8]浓度为100μmol/L时,可使BAL在水中的溶解度增加4. 5倍.采用2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)方法考察了Q[8]对BAL抗氧化活性的影响,BAL-Q[8]包合物与游离BAL均对ABTS自由基具有清除能力,IC50值分别为5. 48和5. 07μmol/L.在人工肠液中BAL和BAL-Q[8]包合物较稳定;而在人工胃液中BAL在6 h后迅速降解,BAL-Q[8]包合物则基本未降解,Q[8]显著提高了BAL在人工胃液中的稳定性.体外累积释放度研究结果表明,在人工胃液中Q[8]的介入提高了BAL的累积释放量,其数值提高了2倍;在人工肠液中BAL-Q[8]包合物的累积释放速度明显慢于BAL的累计释放速度,说明Q[8]包合BAL后对BAL有一定的缓释作用.     

双探针客体与瓜环主客体配合物的研究

合成了三种邻位取代金刚烷氨甲基五元杂环. 利用1H NMR方法和质谱方法考察了这些具有双探针客体盐酸盐分别与六、七、八元瓜环的相互作用和相应的结构特征, 尝试用热分析方法估计部分研究的主客体实体的热效应与其稳定性关系.     

六元瓜环与磺基水杨酸主客体配合物的晶体结构

合成了六元瓜环与磺基水杨酸主客体配合物,并测定了其单晶结构.晶体结构表明六元瓜环包结了3个水分子,磺基水杨酸位于六元瓜环的外侧,且与水分子通过氢键与六元瓜环相连,瓜环之间通过端口的羰基O原子、磺基水杨酸以及水分子间的氢键作用形成一维超分子.     

瓜环与2,2''''-联吡啶衍生物的相互作用

利用~1H NMR技术、紫外吸收光谱及荧光光谱方法,考察了对六、七以及八元瓜环与多种2,2'-联吡啶衍生物相互作用形成的主客体配合物结构及光学性质.研究结果显示,不同的2,2'-联吡啶衍生物与瓜环作用不仅形成多种不同包结比的稳定包结配合物,且所形成的主客体包结配合物的结构及光谱性质也各不相同;同时用几种方法协同考察起到了互为补充、互为验证的良好效果.     

瓜环与2,2'-联吡啶衍生物的相互作用

利用¹H NMR技术、紫外吸收光谱及荧光光谱方法, 考察了对六、七以及八元瓜环与多种2,2'-联吡啶衍生物相互作用形成的主客体配合物结构及光谱性质. 研究结果显示, 不同的2,2'-联吡啶衍生物与瓜环作用不仅形成多种不同包结比的稳定包结配合物, 且所形成的主客体包结配合物的结构及光谱性质也各不相同; 同时用几种方法协同考察起到了互为补充、互为验证的良好效果.     

八元瓜环与常山碱的相互作用模式

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、核磁共振氢谱及红外光谱等方法考察了八元瓜环(Q[8])对常山碱(Feb)的包结作用;采用紫外吸收光谱法研究了Q[8]对Feb理化性质的影响及不同pH条件下Q[8]/Feb包合物溶液中Feb的释放及Q[8]/Feb包合物在人工肠液和人工胃液中的释放。结果表明,在pH=1. 2的盐酸介质中,Q[8]与Feb可形成摩尔比1∶1的稳定主客体包合物,结合常数为4. 20×104L/mol。在pH=1. 2(人工胃液的pH值)时,Feb可与Q[8]形成稳定包合物;在pH=6. 8(人工肠液的pH值)时,Q[8]/Feb包合物可释放出单纯的游离Feb。因此,Q[8]可作为Feb的一种潜在药物载体为减轻Feb呕吐副反应提供借鉴。     

瓜环与哌嗪衍生物主客体配合物的研究(英)

本文采用核磁共振技术研究瓜环与哌嗪衍生物主客体配合物的结构特征。¹H核磁共振谱证实八元瓜环能与一些哌嗪衍生物形成稳定的双客体主客体配合物,六元瓜环与一些哌嗪衍生物形成稳定的1∶1主客体配合物。而五、七元瓜环和哌嗪衍生物则未表现出明显地相互作用。形成的自组装主客体配合物得到质谱的进一步证实。     

六～八元瓜环与三种N-苄基取代笼状客体的相互作用

合成了3种具有对不同瓜环选择性各异的双探针N-苄基取代笼状客体, 它们分别是N-苄基六次甲基四胺盐酸盐(1), N-苄基喹啉环啶盐酸盐(2), N-苄基-1,4-二氮杂双环[2.2.1]辛烷盐酸盐(3), 利用¹H NMR和MS等方法对这些客体进行了表征. ¹H NMR显示, 六元瓜环仅对这些客体的苄基探针部分具有选择性作用, 形成作用比为1∶1的不对称包结配合物; 七元瓜环对客体1和3的苄基探针部分具有选择性作用, 形成作用比为1∶1的不对称包结配合物, 而对客体2的笼状奎宁环啶基部分具有选择性作用, 也形成作用比为1∶1的包结配合物; 八元瓜环也仅对这些客体的苄基探针部分具有选择性作用, 形成作用比为1∶2的对称包结配合物.     

八元瓜环与抗癌药物甲氨蝶呤的超分子相互作用

利用紫外吸收光谱法考察了八元瓜环(Q[8])与抗癌药物甲氨蝶呤(MTX)的相互作用;同时研究了甲氨蝶呤的不同质子化形式及体系温度对相互作用的影响;计算了相应的稳定常数及热力学参数等.实验结果表明,Q[8]与MTX作用比为1∶1,包结平衡常数为(7.64±1.52)×104 L/mol;龄前热力学参数测定结果表明,上述主...     

八元瓜环与乔松素的主客体作用及对乔松素性质的影响

利用核磁共振波谱、紫外吸收光谱和热重分析等方法研究了八元瓜环(Q[8])对乔松素(PCB)的包结作用;采用紫外吸收光谱法研究了Q[8]对PCB水溶性、抗氧化活性及在人工胃肠液中稳定性和累积释放量的影响.结果表明,PCB与Q[8]形成了摩尔比为1∶2的主客体包结配合物(PCB-Q[8]),PCB位于2个瓜环的端口之间,其稳定结合常数为5.00×10~9 L~2/mol~2.当c(Q[8])=90μmol/L时,可使PCB在水中的溶解度增加4.3倍;PCB-Q[8]包合物和PCB均对2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基具有较好的清除作用,IC_(50)值分别为4.3和3.2μmol/L.在人工胃液中,PCB和PCB-Q[8]包合物都较稳定;而在人工肠液中,PCB于72 h后全部降解,PCB-Q[8]包合物则基本未降解,表明Q[8]增强了PCB在人工肠液中的稳定性;Q[8]的介入提高了PCB在人工胃液和人工肠液中的累积释放量,其数值分别提高了5倍和2倍.     

瓜环与药物地丹诺辛的络合作用研究

选取了三种具有不同空腔大小的瓜环:对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])、七元瓜环(Q[7])、八元瓜环(Q[8]),并应用核磁共振技术、热重分析技术、红外光谱等分析手段探究了这三种瓜环与药物分子地丹诺辛(DDI)的相互作用。实验结果表明:这三种具有不同空腔大小的瓜环与DDI之间具有不同的作用模式。DDI与Q[7]、Q[8]发生了主客体作用,地丹诺辛的呋喃环基团进入了瓜环的空腔。而且形成包结配合物后,DDI的热稳定性得到显著提高。而DDI与TMeQ[6]并没有发生作用。     

八元瓜环与啡咯啉及其衍生物主客体配合物的研究

利用¹H NMR技术、荧光光谱法, 对八元瓜环与多种啡咯啉及衍生物相互作用形成的主客体配合物实体的结构进行了考察. 研究结果显示, 1,10-啡咯啉及其异构体1,7-啡咯啉、4,7-啡咯啉的盐酸盐“钻”进八元瓜环内腔, 形成2︰1自组装主客体包结物; 2,9二甲基-1,10-啡咯啉的盐酸盐部分进入八元瓜环形成一种比较稳定的主客体配合物; 而4,7-二甲基-1,10-啡咯啉、3,4,7,8-四甲基-1,10-啡咯啉以两种不同的π-π堆砌方式部分进入八元瓜环内腔, 形成包结比也是2︰1的两种较稳定的自组装主客体配合物异构体.     

七、八元瓜环与两种含香豆素单元的紫精衍生物的相互作用

合成了两个含有香豆素单元的紫精衍生物(简称[XDS-3CMV],[XDS-6CMV]).利用1H NMR,ESI-MS,UV-Vis以及荧光光谱分析方法考察了七、八元瓜环CB[n](n=7,8)与客体分子[XDS-3CMV],[XDS-6CMV]之间的相互作用.结果显示,两种客体均可与CB[n](n=7,8)分别形成稳定的包结配合物,烷基链长度以及瓜环空腔尺寸的差异影响主客体相互作用的模式.其中七元瓜环与两种客体分子的紫精部分作用形成1∶1的包结配合物;八元瓜环可以与折叠成U型结构的[XDS-6CMV]分子形成1∶1的包结物,而与[XDS-3CMV]分子则形成超分子聚合物.     

环糊精与新型表面活性剂的主客体相互作用

在298.15 K下用微量热法结合核磁共振法研究了α-环糊精, β-环糊精与十二烷基多氧乙烯磺酸钠C12EnS(n=1, 3)在水溶液中的包结作用. 实验结果表明, β-环糊精与客体的包合是焓、熵共驱的过程, α-环糊精与客体的包合则是焓驱动过程. β-环糊精与两种客体包合的化学计量比随客体中氧乙烯链的不同而不同, 而α-环糊精与两种客体包合的化学计量比则无差别. 1H NMR数据表明, C12EnS的存在使两种环糊精上各质子的化学位移向高场移动, 从微观上证明了包结作用的发生.     

瓜环与4,4'-二氨基二苯甲烷衍生物的相互作用

合成了三种长链多芳环多胺基客体, 它们分别由三种醛基吡啶异构体与4,4'-二氨基二苯甲烷形成的Schiff碱还原而成, 并得到¹H NMR以及质谱分析方法表征证实. 以核磁共振技术、紫外吸收光谱分析方法以及滴定¹H NMR方法为研究手段, 对瓜环(cucurbit[n]urils, n＝6～8)分别与三种4,4'-二[N-(吡啶甲基)氨基]二苯甲烷盐酸盐相互作用进行了考察. 实验结果表明, 六元瓜环与三种4,4'-二[N-(吡啶甲基)氨基]二苯甲烷盐酸盐相互作用均形成物质的量之比为2∶1的哑铃型包结配合物; 八元瓜环与三种N,N'-二(N-(吡啶甲基)二苯甲烷盐酸盐相互作用形成以类轮烷结构为主的包结配合物; 七元瓜环与三种N,N'-二(N-(吡啶甲基)二苯甲烷盐酸盐相互作用存在多种模式的竞争.