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...     

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.     

八元瓜环对氯化矢车菊素溶解性、稳定性及抗氧化性的影响

采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、 红外光谱及紫外吸收光谱等方法考察了八元瓜环(Q[8])对氯化矢车菊素(Cy)的包结作用. 结果表明, 在pH=0.8的盐酸介质中, Q[8]可与Cy形成摩尔比为1:1的主客体配合物, 紫外吸收光谱法测得的主-客体结合常数为1.51×10⁶ . 相溶解度研究结果表明, Q[8]能使饱和Cy溶液的溶解度增大, 当Q[8]浓度为100 μmol/L时, 可使Cy的溶解度增大12.21倍. 紫外吸收光谱随时间变化结果表明, 在较为稳定存在形态及相同实验条件下, Q[8]/Cy溶液比Cy溶液的稳定性提高了2.58倍. 抗氧化性实验结果表明, Q[8]/Cy包合物和Cy均表现出较好的抗氧化活性.     

葫芦脲[7]与核黄素包结物的可能结构和光谱性质

利用密度泛函理论对葫芦脲[7]和核黄素包结物的可能结构进行了理论计算.从5种可能结构分析主客体在包结物中的作用得出:核黄素作为客体分子与主体葫芦脲[7]分子通过不同官能团作用可形成稳定性不同的包结物,其中以核糖醇的羟基插入到葫芦脲[7]分子的腔体与其端羰基氧原子形成较多的氢键最稳定.在理论上证明了此包结反应为一放热反应的实验事实,并进一步说明了包结物分子的相对稳定性受主客体分子的几何畸变能和主客体之间作用能的影响,说明了成键能和稳定性之间的区别.在此基础上利用时间相关的密度泛函理论进行了不同构型包结物的激发态计算并对光谱性质进行了理论预测.比较了包结物中核黄素分子的跃迁轨道的组成变化,分析得出:葫芦脲[7]的包结作用改变了核黄素分子的电子跃迁性质,使其吸收光谱发生红移.并预测出其荧光猝灭的微观机理,此理论计算结果很好地解释了相应的实验现象.     

七元瓜环对阿糖胞苷稳定性的影响

研究了七元瓜环(Q[7])与抗癌药物阿糖胞苷(Ara-C)的不同质子化存在形式之间的超分子相互作用, 探讨了超分子包合作用对药物电离平衡常数及药物稳定性的影响. 结果表明, Q[7]使得Ara-C的pK_a降低了约0.3个单位, Q[7]与Ara-C的2种存在形式(Ara-C⁺及Ara-C)均可形成1∶1的主客体包结配合物, Ara-C以其嘧啶环进入Q[7]空腔, 而核糖环位于瓜环端口发生相互作用; Q[7]与Ara-C作用后对药物起到保护性载体的作用, 从而提高了药物的稳定性.     

紫精与八元瓜环的超分子组装及光切割质粒DNA

利用紫精可以活化水中溶解氧的特性, 设计合成了苯-紫精化合物(BEV). 利用紫外吸收、电化学及核磁等方法研究了BEV与八元瓜环CB[8] 之间的相互作用. 实验结果表明, 2种化合物可以进行主客体超分子自组装形成1∶ 1的二元包合物BEV-CB[8]. 同时, 分别考察了化合物BEV和BEV-CB[8]与小牛胸腺DNA的相互作用, 并采用琼脂糖凝胶电泳研究了氙灯光照下化合物对pBR322 DNA的切割能力. 结果表明, CB[8]的引入改变了化合物BEV与DNA的作用方式, 使嵌入作用和静电作用增强. 光照结果说明只有超分子BEV-CB[8]在光照下可以完全切割质粒DNA, 即CB[8]的存在明显提高了BEV对质粒DNA的切割效率.     

Cucurbit[5]uril, Decamethylcucurbit[5]uril and Cucurbit[6]uril. Synthesis, Solubility and Amine Complex Formation

A simple way to prepare cucurbit[5]uril is described. The macrocycles of the cucurbituril type are nearly insoluble in water. The solubilities of cucurbit[5]uril, decamethylcucurbit[5]uril and cucurbit[6]uril in hydrochloric acid, formic acid and acetic acid of different concentrations have been investigated. Due to the formation of complexes between cucurbit[n]urils and protons the solubility increases in aqueous acids. The macrocyclic ligands are able to form complexes with several organic compounds. Thus, the complex formation of the cucurbituril macrocycles with different amines has beenstudied by means of calorimetric titrations. The reaction enthalpy gives noevidence of the formation of inclusion or exclusion complexes. ¹H-NMR measurements show that in the case of cucurbit[5]uril and cucurbit[6]uril the organic guest compound is included within the hydrophobic cavity. Decamethylcucurbit[5]uril forms only exclusion complexes with organicamines. This was confirmed by the crystal structure of the decamethylcucurbit[5]uril-1,6-diaminohexane complex.     

核磁共振方法研究瓜环[n](n=7,8)与枸橼酸西地那非的相互作用

利用1H NMR技术、电喷雾质谱、红外光谱以及紫外吸收光谱法等手段研究了瓜环[n](n=7,8)与枸橼酸西地那非的相互作用。结果表明:枸橼酸西地那非与两种瓜环都形成了1∶1的包结配合物,但是其配合物的作用模式随瓜环的大小而不同。通过计算得出瓜环[n](n=7,8)与枸橼酸西地那非的包结常数分别为958和1530 L/mol,说明瓜环对枸橼酸西地那非具有潜在的缓释作用。     

葫芦脲的研究进展

葫芦脲(CB[n])及其衍生物是由n个苷脲单元连接成的穴状分子,因其结构特殊,受到广泛的关注与研究。本文综述了CB[n]的性质、合成以及近年来CB[n]在分子开关、催化剂、药物载体等方面的研究进展。     

荧光光谱法研究葫芦[7]脲与6-巯嘌呤和腺嘌呤的包结作用

采用荧光光谱法分别研究了葫芦[7]脲(CB[7])对6-巯嘌呤(6-MP)和腺嘌呤(ADP)的包结作用。实验考察了时间、pH值以及温度对荧光强度和包结作用的影响,利用Benesi-Hildebrand方程分别计算出6-MP和ADP与CB[7]的包结常数。结果表明:酸度对体系的包结有明显的影响。在pH值为8.0和2.0左右时,6-MP和ADP分别具有稳定和最佳激发和发射波长,随着CB[7]浓度的增大,体系的荧光强度都有明显增强,包结作用迅速(小于5 min)。实验得出CB[7]与6-MP和ADP的包结比均为1∶1,在298 K时的包结常数分别为3.6797×102L·mol-1和2.2033×102L·mol-1。通过热力学参数的变化,探讨了维系包结物稳定性的主要作用力。CB[7]是葫芦脲家族中水溶性最强的主体分子,作为一种安全低毒的药物载体极具潜力。     

核磁共振法研究瓜环[n]对盐酸哌甲酯的手性识别

利用核磁共振(NMR)技术研究了瓜环[n](n=7,8)对外消旋盐酸哌甲酯的手性识别。研究结果显示,盐酸哌甲酯对映异构体与瓜环形成包合物后,其质子的化学位移移动方向和幅度不同。同时,手性碳附近的某些原子所对应的吸收峰裂分为两组信号,这两组信号分别对应盐酸哌甲酯的两个对映体。说明两个对映体与瓜环形成了作用模式不同的超分子包结物,从而使对映体能够区分开来,即非手性的瓜环将手性盐酸哌甲酯区别开来,实现了瓜环对苏式哌甲酯两个对映体的快速手性识别。     

葫[n]环联脲(n=5,6,7,8)与两种重氮氟硼酸盐的包合作用研究

用核磁共振氢谱和紫外-可见光谱滴定法考察了葫[n]环联脲(Cucurbit[n]uril,n=5,6,7,8)与对甲苯重氮氟硼酸盐和4,4′-联苯二重氮氟硼酸盐的配位情况,并用曲线拟合求得形成的包结配合物的稳定常数.结果表明,不同空腔的葫[n]环联脲对不同尺寸的重氮氟硼酸盐具有很显著的选择性包结作用.在相同条件下,与葫[6]环联脲相比,葫[7]环联脲更易于容纳苯环.同时,随着酸性的增强,葫[n]环联脲上的脲羰基质子化程度加大,使得其配位能力有所减弱.     

A cucurbit[8]uril recognized rigid supramolecular polymer with photo-stimulated responsiveness

A rigid supramolecular polymer was constructed in aqueous solution via cucurbit[8]uril(CB[8]) host recognition with a rigid monomer containing an azobenzene unit and two 4,4'-bipyridin-1-ium(BP)moieties in the two ends, which also exhibited photo-responsiveness owing to the photoinduced trans–cis isomerization of azobenzene group.     

八元瓜环超分子作用下2-(2-氨基-3-吡啶基)苯并咪唑的质子转移

利用荧光发射光谱、 紫外吸收光谱和核磁共振氢谱(¹H NMR)研究了八元瓜环(CB8)与2-(2-氨基-3-吡啶基)苯并咪唑(2-A3PyBI)的超分子相互作用及其对2-A3PyBI分子内质子转移过程的影响. 结果表明, 在水溶液中2-A3PyBI具有双重荧光发射峰, 分别对应其2种质子转移异构体. 固定pH值下的荧光滴定实验表明主客体包合比为1:2, 2-A3PyBI进入CB8空腔后促进了其分子内激发态质子转移过程. 同时, ¹H NMR结果表明2-A3PyBI的苯环部分进入了CB8空腔.     

七元瓜环与N,N’-二甲基-苯甲基-1,10-二氨基癸烷的超分子自组装

设计合成了具有多个作用位点的长链分子N,N’-二甲基-苯甲基-1,10二氨基癸烷(C10DA)并将其作为客体,利用1H NMR、紫外吸收光谱及荧光光谱等手段考察了C10DA与七元瓜环(主体)的相互作用,以及形成的主客体包结配合物的结构特征.结果表明,随着主客体摩尔比的变化,其作用模式从类轮烷型包结配合物转变成哑铃型包结配合物,这一特性在分子器件的制备方面具有潜在的应用前景.     

六元瓜环、对称四甲基六元瓜环与2,2'-(1,8-辛烷)-二异喹啉二溴化物的自组装模式

利用核磁共振波谱、 紫外吸收光谱、 荧光光谱和单晶X射线衍射分析等考察了六元瓜环(Q[6])及对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与2,2'-(1,8-辛烷)-二异喹啉二溴化物的相互作用. 实验结果表明, 客体分子分别与这2种瓜环自组装形成相似的1∶1包结配合物, 但晶体结构分析结果表明两个体系在主客体分子间作用力诱导下形成了不同的空间堆积模式, 其包结常数分别为K_K8-Q[6]=4.18×10⁷ L/mol, K_K8-TMeQ[6]=6.11×10⁷ L/mol.     

Determination of Paraquat by Cucurbit[7]uril Sensitized Fluorescence Quenching Method

A method for the determination of paraquat by cucurbit[7]uril (CB[7]) fluorescence quenching was developed. The assay was based on the reaction of the CB[7] with acridine orange. The fluorescence intensity of acridine orange regularly increased with the addition of CB[7]. However, while an appropriate amount of paraquat was added to the CB[7]- acridine orange system, the fluorescence intensity of the system was quenched which was employed to determine paraquat. Under the optimum conditions, a linear range of 3.0–800 nmol L^?1 and a detection limit of 1.61 nmol L^?1 for paraquat were obtained. The simple strategy reported here offers great practical potential for the determination of pesticide residues in agricultural products.     

pH-Responsive supramolecular DOX-dimer based on cucurbit[8]uril for selective drug release

A supramolecular dimer of doxorubicin (DOX) was constructed via ternary host-guest interactions between cucurbit[8]uril (CB[8]) and tryptophan modified DOX (DOX-Trp, connected with an acid-labile bond) and we demonstrate for the first time that a supramolecular dimer of DOX can be formed upon homo-dimerization by CB[8], which may act as a stimuli pH-responsive, supramolecular DOX dimer prodrug system. This supramolecular DOX dimer transported DOX efficiently and selectively to cancer cells, thereby exhibiting significantly minimized cytotoxicity against noncancerous cells while maintaining effective cytotoxicity against cancer cells. Under this strategy, many other anticancer drugs could be chemically modified and loaded as a dimeric “ammunition” into CB[8] as supramolecular dimer prodrug systems (or a “jet fighter”) for improved cancer therapy.