七、八元瓜环对盐酸他克林的包合作用及pH敏感释药性能的研究

利用紫外光谱、荧光光谱、1H NMR等技术研究七元瓜环(Q[7])、八元瓜环(Q[8])与盐酸他克林(THA)的主-客体包合作用及pH敏感释药性能。测得Q[7]-THA、Q[8]-THA体系作用的包合比分别为2∶1和1∶1、包合平衡常数分别为1. 85×10~4L·mol~(-1)和1. 98×10~4L·mol~(-1)。在pH=1. 2、pH=4. 0、pH=6. 8介质中,包合物Q[7]-THA的400min体外累积释放分别为49. 58%、53. 80%、56. 48%,包合物Q[8]-THA的体外累积释放分别为46. 11%、47. 40%、51. 49%,THA原药的体外累积释放分别为99. 33%、98. 41%、96. 87%。结果表明Q[7]及Q[8]的包合对THA有明显的pH敏感性缓释作用。     

七、八元瓜环对盐酸雷尼替丁的包合作用及缓释性能

研究了七元瓜环(Q[7])和八元瓜环(Q[8])与盐酸雷尼替丁(RH)的包合作用及包合物的体外药物缓释性能.采用紫外-可见光谱法测定了体系的包合比、包合稳定常数和药物累积释放度;用1H NMR技术考察了体系主-客体的包合作用.结果表明,Q[7]和Q[8]与RH在酸性及中性条件下均能发生1∶1包合作用,包合稳定常数分别为1.21×104和2.06×104 L/mol;在碱性条件下则不发生包合作用.原药RH,Q[7]-RH及Q[8]-RH包合物在人工胃液(pH=1.2)中的60 min累积释放度分别为89.1%,56.6%和38.4%;而在人工肠液(pH=6.8)中三者的60 min累积释放度分别为90.2%,58.7%和38.0%.实验结果表明,Q[7]及Q[8]包合对RH有明显的体外缓释作用.     

Interaction of Cucurbit [ n = 7,8 ] uril with Ranitidine Hydrochloride and Slow Release Properties

研究了七元瓜环(Q[7])和八元瓜环(Q[8])与盐酸雷尼替丁(RH)的包合作用及包合物的体外药物缓释性能.采用紫外-可见光谱法测定了体系的包合比、包合稳定常数和药物累积释放度;用1H NMR技术考察了体系主-客体的包合作用.结果表明,Q[7]和Q[8]与RH在酸性及中性条件下均能发生1∶1包合作用,包合稳定常数分别为1.21 ×104和2.06X104 L/mol;在碱性条件下则不发生包合作用.原药RH,Q[7]-RH及Q[8]-RH包合物在人工胃液(pH=1.2)中的60 min累积释放度分别为89.1％,56.6％和38.4％;而在人工肠液(pH=6.8)中三者的60 min累积释放度分别为90.2％,58.7％和38.0％.实验结果表明,Q[7]及Q[8]包合对RH有明显的体外缓释作用.     

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。     

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。     

七元瓜环与1,7-二(2-苯并咪唑)庚烷的相互作用及自组装

利用~1H NMR法、紫外吸收光谱法、荧光发射光谱法和单晶X射线衍射等方法考察了七元瓜环(Q[7])与氯化1,7-二(2-苯并咪唑)庚烷(SBHt)在酸性溶液中的相互作用过程及组装模式.首先考察了主客体相互作用对客体p Ka的影响,以确定研究主客体相互作用以及组装过程的实验条件.~1H NMR滴定实验结果表明,在水溶液中主客体可形成1∶1和2∶1的主客体包结配合物,当主客体物质的量之比为1∶1时,Q[7]包结SBHt的烷基链,两端苯并咪唑基团处于瓜环端口外侧;当主客体物质的量之比为2∶1时,两个Q[7]分别包结同一SBHt分子的两端苯并咪唑基团,这一实验结果得到荧光发射光谱的佐证.Q[7]与SBHt形成1∶1的主客体包结配合物的晶体结构表明,客体烷基链在瓜环空腔内发生折叠以使其通过离子偶极及氢键与Q[7]有效作用.     

八元瓜环对1,ω-二(2-氨基吡啶)烷烃光致环加成反应的超分子催化性能的研究

合成了三种不同链长的1,ω-二(2-氨基吡啶)烷烃,分别为二溴化1,4-二(2-氨基吡啶)丁烷(C4)、二溴化1,6-二(2-氨基吡啶)己烷(C6)、二溴化1,8-二(2-氨基吡啶)辛烷(C8).考察了八元瓜环(Q[8])与上述三种1,ω-二取代烷烃的主客体相互作用,运用1H NMR及UV-vis证明三种客体与Q[8]的作用模式均不相同.在此基础上,考察了八元瓜环对三种底物光致环加成反应的超分子催化性能.结果表明,由于三种底物与Q[8]的主客体作用模式不同,八元瓜环对它们光二聚反应的超分子催化性能也各有差异.     

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.     

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10~4。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[7]形成计量比1∶1的主客体包结配合物。此外,对农药及其包结配合物进行水中释放实验的结果表明,两种瓜环的包合对呋虫胺有一定的缓释效果,而七元瓜环的包合作用对啶虫脒和噻虫嗪在水中的释放没有影响。     

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.     

吡啶基咪唑[4,5-f]1,10-菲咯啉的合成、表征及与瓜环作用的光谱学考察

设计合成了2个吡啶基菲略啉衍生物2-(3-吡啶基)咪唑[4,5-f]1,10.菲咯啉(G1)和2-(4-吡啶基)咪唑[4,5-f]1,10-菲咯啉(G2),通过元素分析、质谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征.利用紫外吸收光谱和荧光光谱法考察了所合成化合物与六元瓜环Q[6]、七元瓜环Q[7]的相互作用,以及体系pH值对主-客体相互作用的影响.在酸性条件下,Q[6]、Q[7]与Gl以及Q[6]与G2均发生包合形成1∶1的包合物,并有荧光增敏作用;Q[7]与G2作用形成1∶2包合物,且对G2有荧光猝灭作用;Q[6]、Q[7]与G1的包合常数分别为3.00×104和1.86×104L/mol;Q[6]、Q[7]与G2的包合常数分别为1.64×104和1.01×103L/mol.随着体系酸性减弱,瓜环与客体作用减弱,在中性条件下,瓜环未与客体发生包合作用.     

三种瓜环与药物乙酰胆碱的主客体相互作用

本文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]),利用核磁共振技术以及质谱分析手段探究了这三种瓜环与药物分子乙酰胆碱(ACh)的相互作用。结果表明,ACh位于TMeQ[6]的端口,与空腔较小的TMeQ[6]形成端口作用,而进入了空腔相对更大的瓜环Q[7]、Q[8]的内腔,三者均以1∶1的作用比形成了主客体超分子药物包合物。     

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。     

六元瓜环与含双苯并咪唑功能基烷烃的自组装模式及晶体结构

以含有双苯并咪唑功能基的烷烃化合物二氯化-1,4-二(2,2’-苯并咪唑基)丁烷(SBB)为客体,普通六元瓜环(Q[6])为主体,利用1H NMR技术、荧光发射光谱和X-单晶衍射实验等考察了主客体的自组装模式.1 H NMR技术结果显示,当主客体的比例为1:1时,在水溶液中,1个Q[6]包结1个客体分子的一端苯并咪唑基团;在结晶固态条件下,X-单晶衍射实验测试结果是Q[6]包结客体分子的烷基链.荧光发射光谱表明,当主客体比例为2:1时,2个Q[6]分别包结1个客体分子的两端苯并咪唑基团形成哑铃型的实体配合物。     

七元瓜环对氟苯尼考的增溶作用

为了研究七元瓜环Q[7]和氟苯尼考(FF)的超分子包合作用及溶解性的影响，本文利用荧光光谱、紫外光谱、红外光谱等技术对Q[7]与FF的包合比、包合平衡常数、溶解性进行了测定。结果表明，Q[7]与FF的包合比为1∶1,包合平衡常数为2.08×10⁴L·mol^-1,Q[7]-FF包合物的溶解性比原药FF提高了22倍。因此，Q[7]包合对FF有明显的增溶作用。     

伏安法研究五元瓜环对Cu(Ⅱ)配合物的识别性能

利用伏安法研究了五元瓜环(记为Q[5])对Cu(Ⅱ)配合物的识别性能。结果表明:在pH 5.0的Na2(H2EDTA)介质中,扫描速度为100 mV.s-1时,Q[5]-[Cu(H2EDTA)H2O]配合物的电极反应为单电子准可逆氧化还原反应。摩尔比法测出Q[5]与[Cu(H2EDTA)H2O]作用比为2∶1,稳定常数为3.59×109 L2.mol-2。在所选择的实验条件下,Cu(Ⅱ)浓度在2×10-6~1.6×10-4 mol.L-1范围内,峰电流与其浓度具有较好的线性关系,方法回收率为99.4%~100.7%。     

七、八元瓜环对萘二胺异构体相互作用的考察

利用紫外吸收光谱、荧光光谱以及¹H NMR方法考察了七、八元瓜环(Q[7], Q[8])与1,8-萘二胺(g1), 2,3-萘二胺(g2), 1,5-萘二胺(g3)的相互作用. 实验结果表明: Q[7]与客体g1发生端口作用, 作用比为1∶1; Q[7]与客体g2, g3相互作用也形成1∶1的包结配合物. Q[8]与三种客体相互作用情况各不相同, 除Q[8]与客体g2相互作用形成1∶2的包结配合物; Q[8]与客体g1或g3可发生相互作用, 形成溶解性较差的作用产物, 其表观相互作用的比例为1∶1. 考察溶液酸度对主客体相互作用的影响还表明: 当pH大于某一值之后, 如Q[7]主客体体系, pH大于6.0; Q[8]主客体体系, pH大于12.0, 用光谱方法观察不到瓜环与客体的相互作用. Q[7], Q[8]为主体的上述主客体作用产物分别与金刚烷胺盐酸盐、1,10-癸二胺盐酸盐的竞争反应结果表明, 已作用的萘二胺异构体容易被所选用的竞争客体所取代, 只有g2与Q[8]形成的包结配合物被1,10-癸二胺盐酸盐部分取代.     

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.     

七元瓜环对2'-羟基查尔酮溶解性、稳定性及抗氧化活性的影响

利用~1H NMR、紫外吸收光谱和荧光光谱等方法考察了七元瓜环(Q[7])对2'-羟基查尔酮(CET)的包结作用.结果表明,Q[7]与CET形成了摩尔比为1∶1的包结配合物,紫外吸收光谱和荧光光谱测得的结合稳定常数分别为1.0248×10~6和1.253×10~6.相溶解度法研究结果表明,当Q[7]的浓度为1×10~(-3)mol/L时,可使CET在水中的溶解度增加52倍.紫外吸收光谱随时间变化的研究结果表明,Q[7]使CET的稳定性增加3.5倍.采用体外抗氧化活性测定(ABTS法)考察了Q[7]对CET抗氧化活性的影响,发现CET@Q[7]包结配合物以及游离CET均对ABTS自由基有较好的清除作用.IC50值分别为3.4×10~(-5)和2.4×10~(-5)mol/L,表明Q[7]不仅能增加CET的溶解性和稳定性,同时对CET抗氧化活性的影响不大.     

三种瓜环与苯并吲唑衍生物的超分子自组装

设计、合成了医药中间体3-吡啶基苯并吲唑衍生物(DIHY)作为客体分子,并利用~1H NMR、质谱、等温量热滴定和紫外吸收光谱法考察了主体对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])、七元瓜环(Q[7])以及八元瓜环(Q[8])和与其相互作用的结构特征.结果表明,这三种具有不同空腔大小的瓜环与DIHY之间具有不同的作用模式.TMe Q[6]-DIHY体系中,客体分子位于瓜环的端口处; Q[7]-DIHY体系中,客体分子DIHY的4,5-二氢-2H-苯并吲唑部分进入到瓜环的空腔内部,而吡啶基团位于瓜环的端口形成1∶1的类轮烷结构; Q[8]-DIHY体系中, 2个客体分子DIHY的4,5-二氢-2H-苯并吲唑部分以"面对面"的堆叠方式进入到Q[8]的空腔中,而吡啶基团位于瓜环的端口,自组装形成1∶2的超分子结构.