紫杉醇二聚体纳米前药研究进展

差的水溶性以及严重的毒副作用限制了紫杉醇(PTX)在肿瘤治疗上的应用,纳米药物递送系统的出现有望解决这一难题.通过桥连基团,将PTX修饰成二聚体前药,从而在水环境中自组装为纳米聚集体,不仅可以改善PTX在水中的溶解度,提高与高分子载体的相容性,实现超高的药物含量,还可以通过调控桥连基团,实现肿瘤微环境响应性的药物释放....     

喹啉基粘度荧光探针的合成及其检测应用

作为细胞微环境的一个重要参数,粘度通过影响生物分子之间的相互作用实现对生物功能的调节.粘度的异常会导致多种疾病,如阿尔茨海默病、肺炎等.因此,实现粘度变化的精准检测对相关疾病的预防和诊断具有重要意义.本工作构建了新型喹啉基荧光探针QUI-VI.通过分子内的空间扭转(扭曲的光诱导分子内电荷转移机制),该探针实现了对粘度的检测.光学实验表明探针QUI-VI具有高化学和光稳定性能以及灵敏的粘度检测性能等优点.通过光谱实验、细胞成像以及组织成像实验,表明该探针具有显著的粘度敏感性,荧光强度会随着测试体系粘度的增强而增强.结合首次报道的小鼠肺炎组织粘度成像实验表明探针QUI-VI有望对肺炎的早期诊断提供一定的理论支撑.     

聚己内酯-紫杉醇高分子前药的合成及性能研究

利用侧链带有羧基的官能化两亲性聚己内酯基共聚物Pluronic-b-poly(ε-caprolactone-co-6-carboxylic-ε- caprolactone) [Pluronic-b-P(CL-co-CCL), FC]为底物, 与紫杉醇(PTX)反应得到了一系列PTX的聚合物前药FCPTX. 通过核磁共振(¹H NMR)和高效液相色谱(HPLC)表征了聚合物前药结构并分析了前药中的PTX接枝率. 通过聚合物前药胶束进一步物理包载PTX, 得到载有PTX的聚合物前药胶束PTX/FCPTX, 其载药量和包封率随着前药FCPTX中的PTX接枝率的增加而提高. 利用荧光光谱(FS)、透射电镜(TEM)和粒径分析仪(DLS)表征了胶束的临界胶束浓度(CMC), 形态和粒径. 体外细胞评价表明, 聚合物前药FCPTX具有较高的胞内累积量和良好的血液相容性、能有效降低紫杉醇的药物毒性. 作为一种优秀的药物载体, 聚合物前药FCPTX在联合化疗领域有着较大的应用潜力.     

自组装型紫杉醇键合物前药的合成与性能

以p-氨基苯乙酸(APA)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为连接基团,将短链聚乙二醇单甲醚(mPEG)键合到紫杉醇(PTX)上,获得双亲型PTX前药mPEG-APA-PTX和mPEG-HDI-PTX.考察了这两种前药在自主装、体外药物释放动力学、体外细胞毒性和体内血浆清除速率等方面的表现.结果表明:两前药均能在水中自组装形成稳定的纳米颗粒,载药量高达28％;mPEG-HDI-PTX纳米颗粒在水溶液中非常稳定,细胞毒性很弱,在血液系统中清除很快,而mPEG-APA-PTX纳米颗粒在pH=7.4的环境下可缓慢释放出原药PTX,细胞毒性与临床用紫杉醇针剂Tax-ol(R)相当,体内循环时间较Taxol(R)明显延长;mPEG-APA-PTX是一种可自组装、载药量高、体内循环时间长的新型纳米前药.     

交替共聚物纳米花的自组装及在单颗粒表面增强拉曼散射检测中的应用

纳米花(NFs)具有多级的结构,表现出各种各样的功能和应用,因此受到了广泛的关注.然而,大多数的纳米花都是通过无机化合物合成的,关于有机聚合物纳米花的报道非常有限.本文报道了一种结晶性的交替共聚物P(DHB-a-DDT),它可以通过溶液自组装来大量制备聚合物纳米花.纳米花的尺寸可以通过控制聚合物浓度的方法调控,其调控范围为3.3～12.6μm.进一步地,通过聚合物上的硫与银离子的配位然后原位还原,可以制备负载Ag颗粒的纳米花(AgNP-NFs).虽然AgNP-NFs中的Ag含量只有11.9 wt%,但是AgNP-NFs表现出优异的表面增强拉曼散射(SERS)性能,其检测限为1×10-8 mo/L,这比从AgNP-NFs上剥离的Ag颗粒低了2个数量级.同时,AgNP-NFs可用于单颗粒SERS检测,这极大地降低了检测成本.这些发现扩展了交替共聚物的自组装行为,丰富了聚合物纳米花的类型和功能.     

微相分离结合氢键复合构筑弹性体

通过嵌段聚合物的微相分离和高分子氢键复合,使用聚苯乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(SAS)三嵌段聚合物和聚氧化乙烯(PEO)均聚物构筑了具有多层次结构的弹性体(SA/E).聚丙烯酸(PAA)与PEO形成柔性的氢键复合物(PAA/PEO),刚性的聚苯乙烯(PS)与PAA和PEO不相容而发生微相分离,PS作为交联点连接着柔性的PAA/PEO.与PAA/PEO氢键复合物相比,SA/E弹性体力学性能明显提升,通过控制PS质量分数可调节弹性体的模量和强度等力学性能. SA/E弹性体表现出湿度敏感性.并且弹性体经拉伸训练后可获得一定的取向性,弹性回复率保持在98%以上.本弹性体在湿度传感、柔性器件、医用材料等领域具有潜在应用,为构筑新型弹性体提供思路.     

微量酸酐诱导增强的二氧化碳/环氧氯丙烷共聚反应

环氧氯丙烷(ECH)与二氧化碳(CO₂)的共聚反应产物具有可修饰的C―Cl键,是实现聚碳酸酯功能化的有效途径,然而该反应一直受制于较长的诱导期.本文提出了一种酸酐诱导增强共聚反应活性的策略,即在CO₂/ECH共聚体系中引入微量环状酸酐以缩短诱导期,提高反应活性.以锌钴氰化络合物(DMC)催化剂为例,在CO₂/ECH共聚体系中仅加入0.1 mol%的不同种类环状酸酐,ECH转化率可达到23.6%～83.6%(40℃,24 h),相比于未添加酸酐体系的低转化率(2.6%),反应活性显著增强.尤其是5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐诱导的CO₂/ECH共聚体系显示出最高的活性增强效应,在28 h内ECH转化率可达98.8%,催化效率为430 g polymer/g cat.,并保持91.3 wt%的聚合物选择性,进而制备出碳酸酯单元含量为68.2%、分子量为16.7 kg/mol的CO₂基聚碳酸酯.进一步采用在线红外等光谱分析技术,证实环状酸酐优先与ECH发生共聚反应生成聚酯活性种是缩短...     

金纳米笼探针用于线粒体成像和光热损伤细胞

线粒体是许多细胞行为的关键调节细胞器,线粒体膜电位降低被认为是细胞凋亡所发生的最早事件之一,因此线粒体成像及其膜电位的检测分析,对疾病的检测与治疗有重要的科学意义.采用金纳米笼(Aunanocages,Au NCs)介导的光热损伤与温度敏感的药物释放相结合,开发了一种线粒体靶向的荧光纳米探针AuNCs/PLEL/JC/KLA.引入一种线粒体靶向肽(KLAKLAKKLAKLAK,KLA),作为纳米探针的“指向标”,指引着探针特异地靶向到细胞线粒体部位,随后在近红外光的照射下, AuNCs吸收光能转化为热量,实现光热介导的细胞损伤.同时,高温促使外层温敏水凝胶发生凝胶-溶胶转变,实现荧光染料(JC-10)的释放.所释放的JC-10荧光染料可根据线粒体的活力表现出两种荧光信号,用于监测线粒体膜电位的变化.总之,该荧光纳米探针不仅实现了线粒体靶向的荧光成像与损伤细胞,同时还可以监测线粒体膜电位的变化.     

活性氧响应型抗肿瘤前药研究进展

活性氧(ROS)在机体信号转导和代谢中起着至关重要的作用,而ROS水平的升高与多种病变(癌症和炎症等)息息相关,基于肿瘤组织高水平ROS开发的肿瘤特异杀伤性前药策略,在增强药效和药物选择性方面提供了一种新颖的方法.本综述介绍了目前用于构建抗肿瘤前药的ROS敏感键:芳基硼酸/酯、烷基硫/硒醚、硫缩酮、过氧草酸酯、氨基丙烯酸酯、噻唑烷酮和α-酮酰胺等,并且详叙了基于这些敏感键设计的前药在抗肿瘤方向上的应用,同时探讨了现有ROS响应型前药系统的研究进展和局限性,并对未来的研究方向进行了展望.     

利用高分子多基元协同效应增强脂质体稳定性的研究

通过合成接枝胆固醇的壳聚糖水溶性高分子,并利用所接枝胆固醇的插膜能力,诱导高分子贴附于脂质体表面,形成高分子-脂质体复合物.研究发现,壳聚糖水溶性高分子可以起到屏蔽膜表面电荷的作用,同时该体系利用高分子链上多位点修饰的疏水基团与磷脂分子之间的疏水作用和高分子多基元之间共价连接的协同效应,增强了脂质体的抗融合及抗表面活性剂能力.该复合策略制备过程简便快捷,在体外实验中已展现出良好的稳定性,在长循环药物递送方面具有潜在的应用.     

基于尼罗红类ONOO-近红外荧光探针的开发及其成像应用

过氧亚硝酸根(ONOO^-)在氧化应激和炎症过程中的生成与细胞损伤、炎症反应和免疫调节等密切相关,因此,开发高灵敏且高度选择性的ONOO^-检测方法对于深入理解疾病发生和发展机制、提高疾病的早期诊断和治疗水平具有极其重要意义.设计合成了一种选择性检测ONOO^-的新型荧光探针NR-Pro.该探针通过使用烷基链将2-羟基尼罗红衍生物(NR-OH)与4,4’-氮杂二基二苯酚基团有机结合,在ONOO^-作用下,释放出近红外染料NR-OH.实验研究表明,该探针在658 nm处对ONOO^-表现出显著的“OFF-ON”型荧光信号响应,且对ONOO^-浓度在0～10μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限低至17.7 nmol/L.这项研究进一步证实了NR-Pro探针在检测RAW264.7细胞中外源和内源ONOO^-方面具有优良的成像能力,这为早期诊断和治疗疾病提供了新的思路.     

铂活性位空间结构调控氧还原机理的理论研究

氧还原反应(ORR)的两个主要中间物种(^*OH和^*OOH)吸附强度不同且又存在线性比例关系,导致对^*OH和^*OOH吸附强度调节的顾此失彼,即使在最好的Pt催化剂上, ORR理论过电位约有0.45 V,^*OH脱附为决速步(PDS).本工作构建了具有三维空间结构的多低指数晶面Pt(100)-(110)-(111)模型,多晶面交错形成的凹凸结构上,^*OH和^*OOH的吸附不再有线性比例关系,达到同步优化^*OH和^*OOH吸附强度,进而实现降低固有过电位的目的.密度泛函理论计算结果表明, Pt(111)-(100)晶面交错的“凹点”因配位不饱和度最小,对中间物种的调节最强,吸附最弱;同时还可平衡^*OOH与^*OH吸附强度,使^*O的质子化成为联合机理的PDS;晶面交错形成的“平点-凹点”双活性位,可催化解离机理的进行,过电位可降低至0.27V...     

基于氮杂环卡宾蓝光有机自由基的合成及其光学性质研究

发光自由基因同时具有发光、导电、顺磁、可逆的氧化还原等特性,使其在有机光电领域具有广阔的应用前景.然而,目前已报道的发光自由基通常具有窄的最高占据轨道(HOMO)-单电子占据轨道(SOMO)能隙且分子结构单一,因此发光颜色主要集中在橙色、红色等可见光的长波范围,难以获得具有蓝色发射的自由基.为进一步丰富发光自由基的种类、拓宽自由基的发光范围,本工作以氮杂环卡宾和9-(4-碘苯基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚为前驱体通过钯催化的偶联反应得到了自由基前驱体[2a]I和[2b]I,进而通过单电子还原成功制备了两例发光自由基3a和3b.实验表明,自由基3a和3b在四氢呋喃溶液中具有蓝色的发射,其最大发射波长分别为450和428nm.此外,对比发现自由基的荧光发射能量高于对应吸收谱最大吸收波长处的能量,表现出明显的Anti-Kasha发射现象.本工作表明以氮杂环卡宾为骨架单元可有效构筑具有蓝色发射的自由基,为可控合成稳定的发光自由基提供了新的研究思路.     

金属性Ni3N纳米粒子的制备与乙二醇电氧化性能

利用小分子电催化氧化反应耦合水解制氢不仅有助于降低阳极反应过电位,提高析氢反应(HER)效率,而且产生高附加值的化学品,是提升电催化水分解性能的有效策略.其关键是开发具有高导电性和低氧化电位的非贵金属电催化剂.以Ni(OH)₂纳米片为前驱物,通过退火氮化工艺,制备了具有低氧化电位和高导电性的金属相Ni₃N纳米颗粒(Ni₃N-NPs).与Ni(OH)₂相比,Ni₃N-NPs具有较小的法拉第电阻,更低的氧化电位(1.36 V时达到10 mA·cm^-2),较小的Tafel斜率(29 mV·dec^-1),表现出更好的乙二醇(EG)电催化氧化性能.在1.36 V时,Ni₃N-NPs电催化氧化EG生成甲酸盐的法拉第效率高达91.16%.通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)对反应前后Ni₃N-NPs结构进行详细表征发现,在电催化EG氧化过程中,Ni₃     

姜黄素前药的研究进展

近年来,天然产物姜黄素因其显著的抗肿瘤等多种生物活性引起广泛关注.然而姜黄素水溶性差、化学结构不稳定、生物利用度低,限制了其在临床上的进一步应用.用小分子或大分子载体对姜黄素的酚羟基进行修饰制备得到的姜黄素前药能较好地解决姜黄素上述的缺点,也是改善姜黄素成药性的有效策略.综述了近年来国内外姜黄素前药的研究进展.     

双功能气凝胶吸附-降解协同处理染料废水

针对吸附法处理染料废水易产生二次污染和基于过一硫酸氢盐(PMS)的高级氧化技术降解有机污染物易受水体复杂成分影响的问题,设计构筑具有吸附和活化PMS功能的铁掺杂纤维素纳米纤维/还原氧化石墨烯气凝胶(CNFs/RGO/Fe)用于吸附-降解协同处理染料废水.CNFs/RGO/Fe对阳离子染料具有良好的选择性吸附功能,其对亚甲基蓝(MB)、罗丹明B (RhB)和结晶紫(CV)的最大吸附容量分别高达655.1 mg/g、696.5 mg/g和962.1 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型.将吸附染料的CNFs/RGO/Fe置于PMS溶液中,可以促进PMS活化产生大量·OH,实现对吸附质的降解和气凝胶的再生.经5次吸附-降解循环后,CNFs/RGO/Fe对染料去除率仍保持在75%以上,表现出良好的重复使用性.本研究有望为去除复杂水体中有机污染物提供新思路.     

可修复纤维损伤的防霜和防雾聚合物复合膜

聚合物材料内部具有的微/纳米尺度的结构赋予了它们独特的功能.然而,聚合物材料在使用时不可避免地会遭受机械损伤,这会使得聚合物材料的微/纳米结构受到破坏,导致聚合物材料自身功能的丧失.为了解决上述问题,我们利用聚丙烯酸(PAA)与聚丙烯酰胺(PAAm)的嵌段共聚物(PAA-b-PAAm)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)形成的复合物溶液,通过提拉成膜,然后在25℃、相对湿度为～100%的环境中退火处理,制备了可修复纳米纤维损伤的防霜和防雾聚合物复合膜(PAA-b-PAAm/PDDA).亲水的PAA-b-PAAm/PDDA膜的纳米纤维结构可以增加水滴和膜表面的接触面积并促进膜对水分子的快速吸收,从而赋予了该膜优异的防雾防霜性能.得益于聚合物链间静电与氢键作用的动态性,PAA-b-PAAm/PDDA膜具有优异的自修复性能,不仅能修复宽度为几十微米的划痕,还能使断裂的纤维重新连接并恢复其原有的纳米纤维结构.     

基于碳酸锰纳米氧化酶活性调控比色检测谷胱甘肽

纳米氧化酶是一类具有类似天然氧化酶催化特性的纳米材料.调控纳米氧化酶的催化活性在生物传感和临床诊疗等应用领域具有重要意义.本文通过一步水热法制备了具有高效类氧化酶活性的碳酸锰纳米颗粒(MnCO₃NPs),其能够快速催化溶解氧产生活性氧自由基,从而催化氧化无色底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应,其蓝色氧化态产物(ox TMB)在652 nm波长处展现出特征吸收峰.进一步研究发现,在该显色体系中加入谷胱甘肽(GSH)后MnCO₃NPs催化氧化TMB的反应受到抑制,蓝色产物ox TMB的生成减少, 652 nm处的吸光度减弱且与GSH的浓度在一定范围内呈线性关系.基于该原理,本文构建了一种基于MnCO₃NPs类氧化酶活性调控比色检测GSH的新方法,并成功将其用于血清中GSH含量的测定.借助智能手机的拍照和色度分析功能,本文还开发了一种利用智能手机作为检测终端的便携式分析方法用于GSH的检测,该方法有望进一步扩展到床边检测与疾病诊断.     

层状铀酰膦酸配位聚合物作为双响应光致发光温度计

具有光致发光性质的铀酰膦酸配位聚合物已经用于温度传感,但尚未用于双响应发光温度计.本工作报道了一种基于邻羧基苯甲基膦酸配体(2-pmb H₃)的层状铀酰膦酸配位聚合物,即(α-C₈H₁₂N)[UO₂(2-pmb)](1).其中铀酰离子通过2-pmb^3-配体连接成层,外消旋且质子化的苯乙胺分子作为抗衡离子占据层间.层内最近的U1···U1距离为0.541 nm.化合物1表现出较高的热稳定性和水稳定性.光致发光性质表明,化合物1在室温下发出绿光,可以在200～360 K的温度范围内作为发光强度和寿命的双响应发光温度计,其强度依赖的最大灵敏度为2.96%·K^-1 (330 K),寿命依赖的最大灵敏度为2.51%·K^-1 (350 K),实现了工作温度更高、灵敏度更高的铀酰基温度计.相对论密度泛函(DFT)计算证实了该化合物的稳定性来源于铀酰赤道面膦酸氧2p轨道与铀5f_φ轨道相互作用.计算表明,在320 nm和412 n...     

ZIFs改性聚丙烯熔喷空气过滤材料的制备及其性能研究

高效空气过滤材料的开发对于空气污染治理具有重要意义.然传统熔喷空气过滤材料过滤性能稳定性差,限制了其应用.本文以PP熔喷空气过滤材料为基体,通过原位生长的方式在其表面构筑类沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-L)功能层,制备具有微/纳结构的PP/ZIF-L熔喷过滤材料. ZIF-L的原位生长可以有效调控PP熔喷非织造材料结构和性能,进而有效解决PP熔喷空气过滤材料过滤稳定性差、不可重复利用的缺点.通过多种表征手段和测试方法研究了ZIF-L的原位生长对PP熔喷空气过滤材料结构和性能的影响.结果表明,ZIF-L的原位生长可有效提升PP熔喷空气过滤材料的过滤性能,其对PM2.5的过滤效果可从55.2%提升至93.2%.此外,PP/ZIF-L熔喷空气过滤材料具有优异的可重复使用性,经过75%医用酒精消毒后,过滤效率基本不变,依然保持在92.4%,并且在不同颗粒物大小,不同颗粒物浓度,不同风速和长时间使用等条件下依然保持优异过滤性能.所制备PP/ZIF-L熔喷空气过滤材料在空气过滤领域具有广阔的应用前景,可为高性能PP熔喷非织造滤料的制备提供一定参考.