基于超两亲分子自组装构建刺激响应的纳米体系

发布时间：2017-05-20 10:09

  本文关键词：基于超两亲分子自组装构建刺激响应的纳米体系，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在诸多构筑超分子组装体的作用力中,通过在体系内引入大环主体分子的方式,主-客体识别在其中展现出了与众不同的性质。环糊精作为一种典型的主体分子,是由D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键首尾相连形成的大环化合物,α、β、γ环糊精是最常见的大环的低聚糖,分别由六个、七个和八个葡萄糖单元构成。环糊精应用领域广泛,它能够与多种类型的客体分子在溶液或固态条件下都可以形成包结络合物。由于空腔大小的差异,每种环糊精能够结合特定的客体分子,金刚烷(ADA)、偶氮苯(AZO)、二茂铁(Fc)等都是常见的能够与环糊精进行主客体复合的客体分子。而主体分子环糊精与设计的客体分子进行识别后,通常会形成超两亲分子,这种超两亲分子是进一步构筑超分子组装体结构的前提条件。为了发展功能化的超分子材料,近年来对于功能化的超分子组装体的研究越来越多样化。通过定向的非共价相互作用,桥连不同功能的结构单元获得超分子组装体,用多种特殊功能化的构筑基元可以十分简单便利的对其进行功能化。诸如p H变化、光照辐射、化学的氧化还原、温度变化等各种外界刺激,根据可逆的非共价相互作用,各种相应的功能也可做出可逆的调试。因此,发展具有不同刺激响应功能的超分子组装体纳米器件是十分引人注目的未来发展趋势。本论文利用β-环糊精作为主体分子,通过主-客体识别构建超两亲分子,进一步构筑了具有温度响应、氧化-还原响应的超分子纳米体系,获得以下研究结果:1、发展了智能温度响应的GPx模拟酶。基于β-环糊精与金刚烷的主-客体相互作用,通过所形成的两亲性分子的多层自组装,我们成功发展了一种温度响应的组装体囊泡来作为一种智能的温敏GPx模拟酶。在温度高于客体分子PNIPAM的LCST时,自组装形成囊泡结构,活性位点硒暴露在囊泡表面,活性中心被聚集,因而展现出较高的催化活力,是一种理想的GPx模拟酶模型;而温度低于PNIPAM的LCST时,不能形成组装体,活性中心硒自由随机分布在体系内,其活力值非常低。因此,通过囊泡结构的组装与解组装可以调节GPx模拟物的活力,其催化活力随温度变化展现出了良好的可逆性。2、构建了氧化-还原响应的纳米胶囊。设计合成了以二茂铁为头部、三条疏水烷基链为尾部的客体分子,利用β-CD与二茂铁的主-客体识别构建了两亲性分子,其在水溶液中可以进一步自组装成囊泡结构。加入氧化剂Fe3+后,二茂铁被氧化而从环糊精空腔中游离出来,导致组装体解组装;而进一步加入还原剂谷胱甘肽后,二茂铁被还原又可再度与环糊精进行主-客体识别从而形成组装体囊泡。鉴于以上,我们可以将GST蛋白包埋入空心的组装体囊泡内部,通过组装体的可控解组装使GST蛋白得以释放,成功构建了这样一种可以载药的氧化-还原响应的纳米胶囊。
【关键词】：超分子化学 超两亲分子 自组装 β-环糊精 刺激响应 硒酶模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.3;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第一章 前言11-29
• 1.1 超分子化学11-12
• 1.1.1 超分子化学简介11
• 1.1.2 超分子化学发展11-12
• 1.2 超分子组装12-21
• 1.2.1 简介12
• 1.2.2 基于主客体相互作用构筑超分子组装体12-19
• 1.2.3 其他典型的非共价相互作用构筑超分子组装体19-21
• 1.3 刺激响应的微纳米器件21-28
• 1.3.1 温度响应的微纳米器件22-23
• 1.3.2 氧化还原响应的微纳米器件23-24
• 1.3.3 p H响应的微纳米器件24-25
• 1.3.4 光响应的微纳米器件25-28
• 1.4 本文立论依据28-29
• 第二章 基于超两亲分子自组装构建智能温度响应的GPx模拟酶29-47
• 2.1 序言29-30
• 2.2 实验部分30-37
• 2.2.1 实验材料30
• 2.2.2 实验仪器30-31
• 2.2.3 实验方法31-37
• 2.3 实验结果与讨论37-46
• 2.3.1 LCST特性分析37-38
• 2.3.2 纳米酶的构建与表征38-41
• 2.3.3 GPx模拟酶的酶学性质分析41-46
• 2.4 本章小结46-47
• 第三章 基于超两亲分子自组装够构建氧化还原响应的纳米胶囊47-59
• 3.1 序言47-48
• 3.2 实验部分48-52
• 3.2.1 实验材料48
• 3.2.2 实验仪器48
• 3.2.3 实验方法48-52
• 3.3 实验结果与讨论52-58
• 3.3.1 组装体的构建52-54
• 3.3.2 组装体的解组装54-56
• 3.3.3 蛋白质的包埋释放实验56-58
• 3.4 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-74
• 作者简介及在学期间的科研成果74-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张慧心，唐晋;国家自然科学基金“八五”重点项目“两亲分子有序组合体研究”中期研究新进展[J];感光科学与光化学;1995年02期

2 吕庆,贡浩飞,刘鸣华;双头基两亲分子研究进展[J];化学进展;2001年03期

3 张希;王朝;王治强;;超两亲分子:可控组装与解组装[J];中国科学:化学;2011年02期

4 于网林，赵国玺;囊泡的形成与两亲分子结构[J];化学通报;1996年06期

5 盖峥,杨威生,周维金;两亲分子聚集相的扫描隧道显微镜研究[J];物理化学学报;1996年04期

6 程晓红;董星;易守兵;贺池先;;T-型表面两亲分子形成的复杂纳米液晶超分子结构[J];云南化工;2010年02期

7 苑再武;李干佐;郝京诚;;水相和特殊介质中有序聚集体的结构、性质和应用(Ⅳ)——两亲分子的特殊聚集体凝胶[J];日用化学工业;2009年04期

8 周乃扶;两亲分子在溶液表面吸附层中的构象和熵模型[J];自然科学进展;1999年05期

9 李洪光,郝京诚,刘维民;含C_(60)球两亲分子有序聚集体研究[J];物理化学学报;2004年01期

10 江龙;从LB膜到分子自组装体系——1991年第五届国际LB膜会议追记[J];化学进展;1992年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张希;王朝;王治强;;超两亲分子:可控组装与解组装[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年

2 焦体峰;刘鸣华;;双头基两亲分子在气液界面的组装研究[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年

3 刘凯;王朝;李志波;张希;;基于定向电荷转移作用的超两亲分子[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年

4 黄建滨;;溶液中两亲分子有序组合体的构筑与应用[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

5 薛群基;;新颖两亲分子有序聚集体及其模板应用[A];2005（第五届）中国日用化学工业研讨会论文集[C];2005年

6 孙亚伟;徐海;;新型光敏性两亲分子的制备及在可控释放中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年

7 林长亘;陈伟;胡君;吉元春;宋宇飞;;多酸基两亲分子在溶液中的组装行为研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第18分会：超分子组装与软物质材料[C];2014年

8 林显坤;王莹琳;吴立新;;两亲分子与多金属氧簇杂化体:从六方聚集结构到纤维状胶束[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

9 卓玉江;褚莹;;两亲分子辅助下金属基片上构筑银纳米晶高级组装结构[A];中国化学会第26届学术年会胶体与界面化学分会场论文集[C];2008年

10 黄建滨;;溶液中两亲分子一维有序组合体的构筑与应用[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 林长亘;功能多酸基有机—无机杂化材料的设计、合成与性能研究[D];北京化工大学;2015年

2 王广通;不同拓扑结构的超两亲分子的构筑与自组装[D];清华大学;2015年

3 王朝;超两亲分子的可控自组装与解组装[D];清华大学;2011年

4 孙璐;聚乳酸—两亲分子混合体系气/液界面相容性研究[D];吉林大学;2005年

5 董丽红;两亲分子引导下低维半导体纳米材料的低温液相合成和性能研究[D];东北师范大学;2009年

6 李佳锡;利用葫芦脲分子构筑功能化的超分子组装体[D];吉林大学;2015年

7 许祥;两亲分子设计在抗静电聚烯烃材料与防水抗菌纸中的应用[D];华东理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 邹慧心;基于超两亲分子自组装构建刺激响应的纳米体系[D];吉林大学;2016年

2 邢义波;乙酰胆碱酯酶响应型聚合物型超两亲分子的可控自组装[D];清华大学;2012年

3 单聪聪;超两亲分子自组装及其在构建聚合物中空微球中的应用[D];上海交通大学;2014年

4 裘捚;含长碳（氟）链双子座两亲分子的合成及其性能研究[D];华东理工大学;2012年

5 姜文清;两亲分子液晶模板法合成稀土介孔功能材料[D];云南师范大学;2005年

6 杨e，

本文编号：381319