DNA通过超分子作用增加含酰胺键疏水性分子溶解度的研究
发布时间：2022-01-05 07:02
增加疏水性小分子的溶解度具有重要意义,例如提高药物溶解度可以改善药物吸收不稳定和口服生物利用度低等问题,在疏水性药物的制剂开发和临床应用中具有重要意义。常用的增加溶解度的方法有使用增溶剂、环糊精包合和脂质体包裹等。脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid,DNA）的碱基通过氢键互补配对,形成多种复杂的二级结构,其中,腺嘌呤（adenine,A）与胸腺嘧啶（thymine,T）可以形成Watson-Crick和Hoogsteen氢键,而胸腺嘧啶的“氢键结合面”由酰胺键构成。理论上,结构中含有胸腺嘧啶样“氢键结合面”的小分子都能通过氢键与腺嘌呤结合,进而通过超分子作用形成一定的结构且实现某些功能。酰二亚胺类化合物大多含有胸腺嘧啶样“氢键结合面”,此类化合物具有良好的光电性质,常用作太阳能光电材料、有机感光体电荷产生材料和染料等,但溶解性差,不利于进一步的开发利用。在本研究中,我们首先以三聚氰酸（cyanuric acid,CA）和尿素为模型,证明含酰胺键水溶性小分子与腺嘌呤可形成氢键。然后以具有两个胸腺嘧啶样“氢键结合面”的均苯四甲酰二亚胺（pyromellitic dii...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环糊精包合甲氨蝶呤进入癌细胞释药Fig.1.1Cyclodextrincoatedmethotrexateenterscancercellsandreleasemethotrexate.
第1章文献综述3图1.2脂质体共载紫杉醇和索拉非尼克服癌细胞多药耐药Fig.1.2Co-deliveryofPTXandSORbyliposometoovercomeMDRincancercells.（4）加入潜溶剂：水中加入一种或多种有机溶剂，不同溶剂对不同结构的药物分子具有特殊亲和力，当混合溶剂为一定比例时，对比各溶剂中药物的溶解度，混合溶剂中药物的溶解度增大，此现象被称为潜溶，混合溶剂成为潜溶剂[18]。常用的能与水组成潜溶剂的有乙醇、丙二醇、山梨酸和甘油等，但潜溶剂使用的是混合溶媒，需要考虑对人体的毒性、刺激性、吸收和疗效等。此外，有机弱酸或弱碱可以制成可溶性盐，成为水溶性前体[19]。向疏水性药物中加入助溶剂，可在溶剂中形成可溶性的分子间络合物、配合物、缔合物或复盐等，增加药物溶解度。两亲性嵌段共聚物在水中溶解后，自发形成核-壳结构的高分子胶束，将疏水性药物包裹于内部，增加溶解度[20,21]。综上，常见的增加溶解度的方法大多通过添加化学试剂或纳米材料包裹来改善溶解性，但是其不可避免存在不具备选择性、毒副作用较大等缺陷。DNA可以作为纳米材料通过氢键结合疏水性分子，具有选择性。且DNA纳米材料在药学领域应用广泛，常被用于靶向给药和疾病诊断等，在体内毒副作用较校通过DNA超分子作用增加疏水性分子的溶解度，不仅是一种增加疏水性分子溶解度的新方法，也是对DNA纳米技术的新应用。
第1章文献综述5旋之间进一步交替排列及相互嵌入，可以形成四螺旋结构，即i-基元（i-motif）结构等[32]。图1.3代表性DNA二级结构示意图Fig.1.3RepresentativeDNAsecondarystructures.DNA具有多种特性，氢键和碱基堆积力等非共价键的作用使DNA具有很好的稳定性；特定的碱基对排列顺序，包含着特定的遗传信息，使DNA分子具有特异性；碱基对千变万化的排列方式使得DNA具有多样性。此外，DNA还具有尺度孝结构灵活和易于操作等优点。DNA的这些性质，让DNA不单能作为遗传物质的载体，还可以在纳米尺度上利用其一定的空间排列构建DNA纳米结构，在体外作为“听话”的材料与工具被广泛研究[33,34]。与单链DNA相比，DNA二级结构具有更好稳定性、硬度和复杂性等。二级结构中含有单链DNA不具备的氢键，更有利于结构稳定；双链、三链和四链的DNA与单链DNA有着截然不同的机械性质。在10~100bp的核酸尺度内，通常认为双链DNA是刚性分子，而单链DNA则是一条柔软灵活的卷曲链，单双链DNA的交替使用令自组装的DNA结构“刚柔并济”，灵巧的构建纳米器件；同样的4种碱基，双链DNA拥有更多的排列组合方式，其结构更具复杂性与多样性，我们几乎可以源源不断的从DNA序列库中挑选和设计[35]。1.3.2DNA纳米技术的应用研究表明，DNA纳米技术可用于构建许多具有一定功能的结构，例如：用DNA识别检测靶标物质的DNA生物传感器[3640]、DNA光学传感器[4143]和DNA电化学传感器[4449]；用DNA引导其他分子移动方向或位置的DNA分子机器[5054]；用DNA
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学方法研究小分子与核酸相互作用的进展[J]. 高铭徽,韦明元,郭良宏. 生态毒理学报. 2010(04)
[2]小分子与核酸相互作用的研究进展[J]. 吴会灵,杨芃原,张重杰,何锡文. 分析化学. 2004(09)
本文编号：3569973
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环糊精包合甲氨蝶呤进入癌细胞释药Fig.1.1Cyclodextrincoatedmethotrexateenterscancercellsandreleasemethotrexate.
第1章文献综述3图1.2脂质体共载紫杉醇和索拉非尼克服癌细胞多药耐药Fig.1.2Co-deliveryofPTXandSORbyliposometoovercomeMDRincancercells.（4）加入潜溶剂：水中加入一种或多种有机溶剂，不同溶剂对不同结构的药物分子具有特殊亲和力，当混合溶剂为一定比例时，对比各溶剂中药物的溶解度，混合溶剂中药物的溶解度增大，此现象被称为潜溶，混合溶剂成为潜溶剂[18]。常用的能与水组成潜溶剂的有乙醇、丙二醇、山梨酸和甘油等，但潜溶剂使用的是混合溶媒，需要考虑对人体的毒性、刺激性、吸收和疗效等。此外，有机弱酸或弱碱可以制成可溶性盐，成为水溶性前体[19]。向疏水性药物中加入助溶剂，可在溶剂中形成可溶性的分子间络合物、配合物、缔合物或复盐等，增加药物溶解度。两亲性嵌段共聚物在水中溶解后，自发形成核-壳结构的高分子胶束，将疏水性药物包裹于内部，增加溶解度[20,21]。综上，常见的增加溶解度的方法大多通过添加化学试剂或纳米材料包裹来改善溶解性，但是其不可避免存在不具备选择性、毒副作用较大等缺陷。DNA可以作为纳米材料通过氢键结合疏水性分子，具有选择性。且DNA纳米材料在药学领域应用广泛，常被用于靶向给药和疾病诊断等，在体内毒副作用较校通过DNA超分子作用增加疏水性分子的溶解度，不仅是一种增加疏水性分子溶解度的新方法，也是对DNA纳米技术的新应用。
第1章文献综述5旋之间进一步交替排列及相互嵌入，可以形成四螺旋结构，即i-基元（i-motif）结构等[32]。图1.3代表性DNA二级结构示意图Fig.1.3RepresentativeDNAsecondarystructures.DNA具有多种特性，氢键和碱基堆积力等非共价键的作用使DNA具有很好的稳定性；特定的碱基对排列顺序，包含着特定的遗传信息，使DNA分子具有特异性；碱基对千变万化的排列方式使得DNA具有多样性。此外，DNA还具有尺度孝结构灵活和易于操作等优点。DNA的这些性质，让DNA不单能作为遗传物质的载体，还可以在纳米尺度上利用其一定的空间排列构建DNA纳米结构，在体外作为“听话”的材料与工具被广泛研究[33,34]。与单链DNA相比，DNA二级结构具有更好稳定性、硬度和复杂性等。二级结构中含有单链DNA不具备的氢键，更有利于结构稳定；双链、三链和四链的DNA与单链DNA有着截然不同的机械性质。在10~100bp的核酸尺度内，通常认为双链DNA是刚性分子，而单链DNA则是一条柔软灵活的卷曲链，单双链DNA的交替使用令自组装的DNA结构“刚柔并济”，灵巧的构建纳米器件；同样的4种碱基，双链DNA拥有更多的排列组合方式，其结构更具复杂性与多样性，我们几乎可以源源不断的从DNA序列库中挑选和设计[35]。1.3.2DNA纳米技术的应用研究表明，DNA纳米技术可用于构建许多具有一定功能的结构，例如：用DNA识别检测靶标物质的DNA生物传感器[3640]、DNA光学传感器[4143]和DNA电化学传感器[4449]；用DNA引导其他分子移动方向或位置的DNA分子机器[5054]；用DNA
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学方法研究小分子与核酸相互作用的进展[J]. 高铭徽,韦明元,郭良宏. 生态毒理学报. 2010(04)
[2]小分子与核酸相互作用的研究进展[J]. 吴会灵,杨芃原,张重杰,何锡文. 分析化学. 2004(09)
本文编号：3569973
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