超支化环糊精聚合物研究进展北大核心CSCD

超支化环糊精聚合物具备了超支化聚合物和环糊精各自的优点,两者的结合也为超支化环糊精聚合物带来了特殊的物理化学性质,现在已逐渐成为研究热点并在多个领域得到应用。本文简介了超支化聚合物和环糊精的基本特点,详细说明了超支化环糊精聚合物合成制备的方法,并从医药、生物学、新型材料、物化性质调控等方面介绍了超支化环糊精聚合物在近期的科研应用,最后总结了国内外发展情况,并结合现阶段研究,对超支化环糊精聚合物的发展前景进行展望。     

环糊精超分子聚合物在药物/基因递送载体领域的研究进展

超分子聚合物通常以非共价键作为构筑驱动力,其结构具有动态可逆的特点,在新型响应性聚合物材料中具有突出优势。环糊精可通过主客体识别作用与客体分子如二茂铁、偶氮苯、金刚烷、苯环等形成包合,以此构筑的超分子组装体展现出丰富的自组装-解组装特性、刺激响应性、较低的细胞毒性和较好的生物相容性,有望在药物/基因载体领域得到应用。本文从环糊精超分子聚合物的生物医用出发,着重对近年来环糊精超分子聚合物载体在药物控制释放、基因转染以及药物/基因共递送三方面的研究进展进行了总结和评述,并在此基础上展望了环糊精超分子聚合物的研究方向和发展趋势。     

基于β-环糊精主客体识别的胆固醇吸附剂的研究进展

胆固醇是人体内必不可少的一种脂质分子,在人体的代谢过程中发挥着至关重要的作用。机体内胆固醇淤积往往与动脉粥样硬化、C型尼曼匹克氏症等疾病的发生密切相关,但现今药物的副作用以及禁忌症给临床治疗带来了诸多不便。β-环糊精是一种能够识别胆固醇的天然大环分子,其与胆固醇之间的主客体相互识别作用可用于胆固醇的特异性吸附与清除。在本综述中,我们总结了近年来基于β-环糊精主客体识别作用的胆固醇吸附剂的制备方法、设计原理及研究现状,展现了β-环糊精作为功能吸附基团在治疗高胆固醇相关疾病应用上的巨大潜力。     

基于环糊精主客体包合作用构筑的聚合物

在由超分子作用构筑聚合物的研究中,环糊精因能与多种客体分子形成超分子包合物而被广泛应用。本文根据超分子构筑单元的不同,综述了两类基于环糊精主客体包合作用的聚合物:(1)通过具有环糊精及客体基团的大分子间的包合构筑的非共价键嵌段聚合物,包括不同拓扑结构聚合物的制备及其功能化;(2)通过客体基团修饰环糊精的相互包合构筑的超分子聚合物,主要涉及高聚合度超分子聚合物的制备及其研究进展。     

环糊精聚合物在药物研究中的应用

环糊精聚合物既保持了环糊精包结、缓控释、催化和识别的能力,又兼具高聚物良好的机械强度、较好的稳定性和化学可调性,是一类很有潜力的功能高分子材料,引起了越来越多的关注。本文在概述了国内外关于环糊精高分子的类型及合成方法的基础上,重点综述了环糊精高聚物在药物的手性分离、分子印迹技术、给药系统以及在提高药物溶解度等方面的最新的研究进展。     

基于羧甲基-β-环糊精功能材料的研究进展北大核心CSCD

羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)由于具有"内疏水、外亲水"的中空结构,可包结其它化合物分子,而且空腔边缘的羧基也可增加与其它分子间的静电、氢键、偶极等相互作用。通过对CM-β-CD进行修饰,可使其成为具有优异性能的功能材料,因而在医药、分离分析、生物科学、环境保护、污水处理等方面具有很好的应用价值,引起了人们越来越多的关注。本文在分析了CM-β-CD特性的基础上,详细综述了近年来设计开发的CM-β-CD功能材料,主要包括CM-β-CD聚合物、纳米磁性复合材料以及接枝生物分子化合物的制备方法,及其作为吸附剂对有机分子、生物分子、金属离子的分离和吸附性能等相关方面的应用研究,通过分析总结文献内容,对CM-β-CD功能材料的发展进行了展望并提出建议。     

主客体组装构建环糊精修饰基因微载体的研究

合成了二茂铁接枝聚乙烯亚胺( PEI-Fc),利用二茂铁与β-环糊精的主客体嵌套作用制备了环糊精修饰聚乙烯亚胺,核磁测定结果显示,每条PEI-Fc链上通过主客体作用嵌套的CD平均为26个.这种基于弱相互作用力的β-环糊精修饰聚乙烯亚胺能有效诱导DNA分子的缔合,在N/P值达到3以上时,可形成表面为正电荷、粒径为150 ～ 250 nm的球形粒子.在含10％胎牛血清的DMEM体外细胞培养基中,由于培养基中的蛋白质能够在粒子表面发生静电吸附,PEI-Fc/CD/DNA基因微载体显示出良好的稳定性.HEK293细胞培养结果显示,以表达绿色荧光蛋白的质粒pEGFP为模型,以N/P值为10的PEI/DNA组装体作为对照,N/P值为3、5和10的PEI-Fc/CD/DNA组装体的转染效率均达到对照组的2～3倍,这种基于主客体组装构建的环糊精修饰基因微载体显著提高了基因转染效率.     

人参皂苷与环糊精包合物的研究进展

人参皂苷是从人参、西洋参和三七中提取的主要活性成分,其药效价值相当高,但因其在水中几乎不溶,生物利用度极低,因此极大的限制了其在临床上的应用.环糊精具有独特的性质,其"腔内疏水、腔外亲水",可以选择性的包合人参皂苷等客体分子.环糊精与人参皂苷形成包合物后可以改变客体分子的某些物理化学性能,如水溶性、稳定性以及光学性质等,以此来提高其生物利用度.     

聚合物磷光材料的研究进展北大核心CSCD

金属配合物磷光材料因为其能同时利用单线态激子和三线态激子,引起了人们广泛关注。聚合物磷光材料(polymer phosphorescent materials,PPMs)同时具备小分子金属配合物的良好发光特性和高分子的优异物理性能,如容易挠曲、可溶液加工和良好的成膜性。本文综述了近年来聚合物磷光材料的研究进展,总结了聚合物磷光材料的合成方法及其在有机电致发光器件(OLED)方面的应用。最后从电磷光发光聚合物的分子结构设计出发,在电磷光发光聚合物领域业已取得进展的基础上,分析了电磷光发光聚合物在电致发光领域应用中存在的一些问题,并展望了电磷光聚合物今后的发展方向。     

环糊精键接聚合物的研究进展

环糊精键接聚合物是一种通过化学键将超分子主体环糊精和聚合物连接在一起的新型高分子。其既具有环糊精分子识别的特点,又兼具聚合物的各种优良性质。将二者通过共价键连接后,其在大分子机器、智能材料、分子组装等领域展现出更多新颖的特性,尤其是在生物医学、传感等方面有着潜在的应用价值。本文先介绍了传统环糊精分子的结构性质,并重点从合成方法和性能特点两方面综述了近些年来环糊精键接聚合物的研究进展,最后展望了环糊精键接聚合物的发展方向。     

基于环糊精的靶向药物传递系统

癌症等恶性增殖疾病的靶向治疗有赖于靶向药物传递系统（targeted drug delivery system,TDDS）的开发。环糊精具有低毒、易修饰等优良性质,并可通过与药物分子形成包合物而提高药物的溶解性、稳定性、安全性和生物利用度等,因而具有成为优秀药物载体的潜力。环糊精不仅可以以其本身或修饰环糊精的形式充当载体,还可通过聚轮烷、阳离子聚合物或纳米粒等形式构建有效的药物载体。肿瘤或人体某些病变部位的细胞表面存在过度表达的生物受体如叶酸受体、去唾液酸糖蛋白受体、透明质酸受体、转铁蛋白受体和整合素受体等,可以与其相应的配体产生特异性识别。用适当的化学方法将配体分子如叶酸、单糖或寡糖、透明质酸、转铁蛋白及RGD肽等键接在基于环糊精的载体上,可形成具有靶向性质的药物载体,进而与药物分子一起构筑靶向药物传递系统。这种药物传递系统不仅针对于化学治疗药物,在核酸传递中也得到了丰富的应用。本文综述了基于环糊精的靶向药物传递系统的靶向机理及最新研究进展,并对其发展前景作了展望。     

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.     

基于环糊精的高度支化聚合物

环糊精（CD）与高度支化聚合物都存在空腔结构,若将两者结合起来可构筑出含有两种不同疏水空腔且具有特异物理化学功能的高分子体系,并有望在分子包合与识别、药物控释、基因传输等领域得到新的应用。本文根据高度支化聚合物与环糊精结合方式的不同,从以环糊精为核的高度支化聚合物、外端悬挂环糊精的高度支化聚合物、高度支化聚合物的结构单元与环糊精包合、环糊精与客体分子包合后自组装成高度支化聚合物,以及用功能化的环糊精单体合成超支化聚合物等5个方面对其研究进展进行了总结和评述,并在此基础上展望了该类聚合物的研究方向和发展趋势。     

基于原位聚合技术构建细胞内微环境响应型DNA递送系统北大核心CSCD

传统的非病毒载体基于分子间静电自组装作用与核酸结合,组装的复合物在体内复杂的环境中容易发生结构解离,共价结合的交联聚合物载体有望成为解决传统非病毒载体结构稳定性差的有效方案。选择N-(3-氨丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐、1-乙烯基咪唑、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱与N,N′-双(丙稀酰)胱胺作为多功能性单体,采用原位聚合方法制备包载质粒DNA(pDNA)的交联聚合物-pDNA复合物。其中,共价键为载体提供优异的结构稳定性;1-乙烯基咪唑能够响应胞内溶酶体酸性微环境,触发质子海绵效应便于复合物的溶酶体逃逸;N,N′-双(丙稀酰)胱胺的二硫键可以响应胞内高水平的谷胱甘肽(GSH),实现复合物在细胞内部选择性解聚,释放内含pDNA。研究表明,该复合物平均水合半径约135 nm,ζ电势约−6.5 mV,形貌近似球形。该复合物可在10 mg/mL肝素环境中保持结构稳定性,具有响应细胞内GSH,触发释放包载核酸分子的功能。细胞实验证明该复合物细胞毒性低。细胞摄取、转染能力强。综上所述,基于原位聚合技术制备交联聚合物载体在基因递送领域具有重要应用前景,本研究为新型基因递送载体的开发提供了新思路。     

水溶性β-环糊精聚合物和疏水改性聚丙烯酰胺的主客体相互作用

主体环糊精聚合物(β-CDE)与客体疏水改性丙烯酰胺共聚物P(AM/POEA)构成超分子结构的高分子识别体系. 这种客体聚合物是含有少量疏水体(x_POEA＜0.01)的水溶性聚合物, NMR测定结果表明β-CDE和P(AM/POEA)的主客体相互作用是通过环糊精空腔和疏水体POEA形成包结络合物进行的. 在P(AM/POEA)聚合物水溶液中加入β-CDE, 由于主客体聚合物相互作用出现粘度的大幅上升, 增粘的幅度可通过改变聚合物浓度和疏水体含量来调节, 同时对盐浓度和温度的影响也进行了研究. 通过透射电镜直观观察的结果表明, 此类缔合聚合物体系的主客体相互作用生成实心球状多分子聚集体.     

基于环糊精二聚体与金刚烷修饰的温敏性聚合物的主客体识别构筑超分子水凝胶

利用环糊精二聚体(trans-Stilbene β-CD Dimer)与金刚烷修饰的温敏性聚合物(Pnipam-Ad)的主客体识别作用构筑了超分子水凝胶. 2D NMR 测定结果表明trans-Stilbene β-CD Dimer 和Pnipam-Ad 的主客体相互作用是通过β-CD 空腔和疏水体Ad 形成包结络合物进行的. 环糊精二聚体trans-Stilbene β-CD Dimer 和聚合物Pnipam-Ad 两者之间的缔合程度受trans-Stilbene β-CD Dimer 和Pnipam-Ad 的浓度以及trans-Stilbene β-CD Dimer 光异构的影响. 此外, 由于trans-Stilbene β-CD Dimer 对Pnipam-Ad 聚合物链的物理交联作用使两者混合溶液的最低临界溶解温度(LCST)低于纯聚异丙基丙烯酰胺(Pnipam)的LCST.     

基于β-环糊精主客体识别作用的均相DNA杂交电化学生物分子识别研究

基于β-环糊精(β-CD)和间甲基苯甲酸(mTA)的主客体识别,建立了均相DNA杂交电化学生物传感技术。将主体分子β-CD通过电化学聚合的方法固定在氮乙酰基苯胺修饰的玻碳电极表面,同时将mTA通过酸胺缩合反应标记在探针DNA序列上,与目标DNA在溶液均相中杂交之后,用修饰好的电极对探针DNA上的mTA进行主客体识别。以两种嵌入剂作为电化学指示剂——亚甲基蓝(MB)和道诺霉素(DNM),证实了方法的可行性。MB的电化学信号与完全互补DNA浓度在2.0×10"12～2.0×10"10mol/L之间呈良好线性关系,检出限为7.6×10"13mol/L;DNM的电化学响应与完全互补DNA浓度在1.0×10"12～1.0×10"9mol/L之间呈良好线性关系,检出限可达6.0×10"13mol/L,并表现出良好的重现性和稳定性。     

基于环糊精二聚体与紫精聚合物的包结作用制备超分子水凝胶

制备了对苯二甲酸连接的环糊精二聚体(α,α-CD Dimer)及紫精聚合物(VP), 利用α,α-CD Dimer与VP之间的主客体识别作用构筑了一种超分子水凝胶. ¹H NMR测定结果表明α,α-CD Dimer和VP的主客体相互作用是通过α-CD空腔和VP形成包结络合物进行的. 环糊精二聚体α,α-CD Dimer和聚合物VP凝胶体系的构筑受环糊精二聚体类型的影响, 同时该超分子水凝胶对有竞争作用的客体分子表现出响应性, 该超分子水凝胶在竞争性客体分子存在的条件下, 可发生小分子诱导的凝胶与溶胶转化行为. 此外, 该凝胶体系还具有良好的热稳定性.     

基于高分子侧链主客体识别构筑光响应超分子水凝胶

制备了侧链含α-环糊精(α-CD)的聚丙烯酸(PAA-α-CD)作为主体聚合物,侧链含偶氮基团(Azo)的聚丙烯酰胺(PAM-Azo)作为客体聚合物.利用1H NMR、2D NOESY NMR方法测定了PAA-α-CD与PAM-Azo间的主客体作用.结果表明,PAM-Azo侧链的trans-Azo基团能够被PAA-α-CD侧链的α-CD包结,而cis-Azo基团不能被α-CD包结.在一定浓度下,PAA-α-CD与PAM-Azo通过主客体间的识别能够形成超分子水凝胶,并且该凝胶具有光响应性.在365nm紫外光光照下,PAM-Azo侧链的trans-Azo转变为cis-Azo,不能被PAA-α-CD侧链的α-CD包结,超分子水凝胶转变为溶胶.而在430nm的可见光光照下,PAM-Azo侧链的cis-Azo转变为trans-Azo,重新被PAA-α-CD侧链的α-CD包结,又可得到超分子水凝胶.     

金属离子印迹聚合物的研究进展北大核心CSCD

离子印迹技术以特定的目标分子为模板分子,通过交联聚合,合成对该目标分子具有特异选择性结合的聚合物。离子印迹聚合物由于制备简单、结构稳定、识别性强、吸附速率快、吸附容量大等特点,而被广泛应用于离子分离与富集、污水处理、传感器识别、固相萃取等领域。针对离子印迹聚合物种类的多样性,对其制备原理、制备方法及优缺点、表征方法及应用进行了综述,并对其发展进行了展望。