發(fā)布時間：2020-04-19 12:55

【摘要】：通過超分子大環(huán)及其相應的客體分子構筑具有一定功能的超分子組裝體是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。與傳統(tǒng)的合成化學相比,超分子化學的優(yōu)勢在于能夠通過主-客體之間的特異性識別和組裝,以一種簡便的方式來調控組裝體的形貌和功能。在本論文中,我們研究了三種具有疏水空腔的大環(huán)主體葫蘆脲、雷索烴和環(huán)糊精與功能性客體之間的超分子作用,并且探討了超分子組裝體在靶向給藥和污水處理中的應用。具體內容如下:1.概述了超分子化學的發(fā)展背景以及常見的幾種超分子大環(huán)主體,重點介紹了葫蘆脲和環(huán)糊精的結構、識別組裝以及在生物醫(yī)學方面的應用,最后綜述了近兩年大環(huán)共價交聯(lián)體系在膜材料制備中的應用。2.合成了芐基咪唑共價修飾的微管靶向多肽(BP),通過微管靶向多肽-微管蛋白之間的相互作用以及芐基咪唑-CB[8]之間的主-客體絡合作用來有效調控微管之間的聚集,從而誘導細胞凋亡和體內腫瘤的消融。3.以雷索烴(MC4RA)和對苯二甲酰氯(TC)為原料,采用界面聚合法制備了具有超薄、致密、無孔隙結構的大環(huán)納米交聯(lián)聚合膜(p TC-MC4RA),該膜不僅對不同的溶劑具有高的滲透性,而且能選擇性地分離水中的有機陽離子染料。另外,通過摻雜策略,我們制備了與p TC-MC4RA膜結構相似的p TC-HPC-MC4R膜,該三元共聚交聯(lián)膜能夠原位過濾和降解飲用水中的大腸桿菌,這對除去并殺死飲用水中的細菌具有重要意義。4.合成了2-硝基芐酯修飾的β-環(huán)糊精和金剛烷修飾的透明質酸,通過環(huán)糊精和透明質酸上修飾的金剛烷之間的主-客體相互作用構筑了具有光控、靶向和生物相容性的超分子納米粒子,研究了該納米粒子對疏水藥物喜樹堿的有效負載和靶向光控釋放。
【圖文】：

在分子層面上控制運動的技術�！边@為超分子化學的發(fā)展提供了新的方向。大環(huán)是一類很重要且很特殊的超分子主體化合物，目前常用的超分子大環(huán)主體主要有冠醚、環(huán)糊精、葫蘆脲、雷索烴、杯芳烴及柱芳烴（圖1.1），這些大環(huán)主體都有其獨特的結構、性質以及功能，，能夠和一些特定的客體分子進行特異性識別和鍵合，或者組裝成具有一定功能的聚集體，在材料、生物、環(huán)境等方面都有一定的應用。本課題組關于這幾類超分子大環(huán)主體做了一系列創(chuàng)新性

同的空腔體積和入口尺寸導致了不同的分子識別特性。葫蘆脲分子主要識別無機和有機兩大類的客體分子，在此主要討論葫蘆脲對有機客體分子的識別。如圖 1.3 所示，具有最小空腔的 CB[5]能把 N2等小分子包結在空腔里，并在入口處與 NH4+和 Pb2+等陽離子有很強的結合，兩個 NH4+陽離子能被完全包封在 CB[5]的端口處。CB[6]能與質子化二氨基烷烴（+NH3(CH2)nNH3+, n = 4-7, Ks > 105M-1）形成非常穩(wěn)定的配合物，與質子化芳香胺（如對甲基芐胺）形成中等穩(wěn)定的配合物（Ks = 3 102M-1），但是與鄰位和間位的甲基芐胺卻不能形成包合物，CB[6]還能在水溶液中包結四氫呋喃和苯等中性分子。CB[7]則能與較大的客體分子形成絡合物，比如 CB[7]能與咪唑修飾的萘類化合物（BDIN）形成 1:1 的配合物，還能與質子化的金剛烷胺以及甲基紫精（N,N-二甲基-4,4-二吡啶, MV2+）以 1:1的比例結合，中性分子比如二茂鐵和碳硼烷在水溶液中也很容易被包封在 CB[7]的空腔中。CB[8]擁有更大的空腔，足夠包結兩個 BDIN 分子以形成 1:2 的絡合物，或者兩種不同的客體分子，如 MV2+和 2,6-二羥基多巴胺（HN）形成 1:1:1的絡合物，CB[8]空腔大到也可以包結另外的大環(huán)比如大環(huán)多胺和環(huán)四癸烷。下面就葫蘆脲與不同客體分子的識別與組裝進行舉例分析[13]。
【學位授予單位】：南開大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O641.3;TQ460.4;R318

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本文編號：2633321