酸响应性槲皮素聚合物前药的制备与表征

为解决槲皮素水溶性差、生物利用度低等问题,本文基于酚羟基和炔基的点击反应,制备交联槲皮素的聚合物前药纳米递送系统。实验合成了双官能团的丁烷-1,4-二丙炔酸二酯,并与槲皮素直接共聚,将药物分子高效引入聚合物主链;通过酸响应性化学键实现对药物的智能化控制释放;采用紫外光谱和荧光光谱、激光粒度仪和透射电镜进行结构及形貌表征。结果显示,该材料为均匀球形,粒径为100~200nm的纳米粒子分散性良好,符合肿瘤的高通透性和滞留效应要求。本文设计合成的交联槲皮素的主链型聚合物前药,粒径适中,分布均匀,分散性良好,为聚合物前药的深入开发及临床应用奠定了实验基础。

酸响应聚合物-铂共轭纳米颗粒给药载体的抑癌作用

目的合成酸响应聚合物-铂共轭的纳米体系,验证该结合体作为给药载体对癌症细胞的抑制作用。方法合成酸响应聚合物-铂共轭的纳米药物载体,在酸性环境中模拟药物的释放,用噻唑蓝(MTT)法检测其对细胞活性的影响。结果聚合物-铂共轭纳米颗粒显示出可控的铂负载率,良好的酸响应药物释放动力学,在pH=7.4时,释放量很少,而在pH=5.0或6.0时药物释放明显。与游离顺铂相比,对于卵巢癌细胞显示出较高的体外细胞毒性,包裹在聚合物-铂共轭纳米颗粒中相当于7μmol·L-1游离顺铂的药物量,可以达到与50μmol·L-1游离顺铂药物相当的细胞毒性效果。结论聚合物-铂共轭纳米颗粒体系为酸响应药物输送体系,可以显著提高药物的生物利用度,有望在癌细胞内快速释放高剂量的化疗药物对癌细胞起到抑制作用,改善负载药物的治疗效果。

缩醛化葡聚糖的制备及其酸响应性

通过缩醛键将正丁基、异丁基、环己基、叔丁基等疏水基团分别引入到葡聚糖主链上,制备了一系列酸敏感性缩醛化葡聚糖。通过核磁分析、紫外-可见光谱测试了缩醛化葡聚糖的结构和酸响应性。结果表明,制得的缩醛化葡聚糖具有相同羟基取代度,且全部为非环状缩醛结构,其酸响应性与缩醛β位的碳原子有关,正丁基修饰的葡聚糖需要更低的pH才能水解,叔丁基修饰的葡聚糖具有更灵敏的酸响应性。

酸响应肽及其应用研究进展

肿瘤、缺血及炎症等诸多疾病都会在病变部位产生酸性的细胞外微环境,这种细胞外微酸环境也为此类疾病的诊断和治疗提供了新的契机。酸响应肽(pHLIP)可在酸性微环境下自发折叠成跨膜螺旋,插入并跨过细胞膜,为靶向这些酸性组织提供了新的机会。目前,pHLIP在疾病诊断和治疗等方面的应用受到越来越多的关注。本文从pHLIP的发现进程、作用机制、应用等多个方面进行概述。

具有酸响应性的染料木素脂质体制备

目的:制备具有酸响应性的染料木素脂质体并研究其性能。方法:采用酯化和酰胺化反应,将胆固醇和聚乙二醇单甲醚(m PEG)通过苯甲酰亚胺键连接,制备出具有酸响应功能的胆固醇-苯甲酰亚胺-聚乙二醇,采用1H NMR对其结构进行表征;然后利用氢化大豆卵磷脂包载染料木素,并采用胆固醇-苯甲酰亚胺-聚乙二醇和穿膜肽Stearyl-R8进行修饰,最终制备出具有酸响应性的染料木素脂质体;采用透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)对制备的脂质体尺寸进行了表征,并通过酸性环境下粒径的变化考察了脂质体的酸响应性。结论:制备的染料木素脂质体尺寸为115. 39 nm,粒径分布均匀(PDI=0. 134),对酸性环境表现出良好的响应性。

压力和酸响应的四苯乙烯修饰喹喔啉类荧光染料的合成与性质研究

合成了新的给受体型四苯乙烯修饰的喹喔啉衍生物BTPQ、DBTPQ和BTBQ.三个化合物表现出不同程度的聚集诱导发光(AIE)行为,当BTBQ(四苯乙烯单元修饰在喹喔啉的2,3-位)的四氢呋喃溶液中含水量达到90%时,其荧光发射强度增加至原来的54倍.此外,固体BTBQ在三氟乙酸蒸气作用下可由淡黄色变成红色,且其蓝绿色荧光被显著猝灭,可见,它可作为传感材料用于酸蒸气的可视化检测.由于连接在喹喔啉5,8-位上的四苯乙烯单元的空阻作用导致BTPQ和DBTPQ不易被质子化,因此,二者对酸不敏感,但是,它们的固态发光颜色在研磨前后发生了明显变化,如,BTPQ在结晶态时发射蓝色荧光,经研磨变成无定形态后,发射蓝绿色荧光,BTPQ和DBTPQ的压致荧光变色行为在研磨、加热/溶剂熏蒸处理下具有可逆性.

烟草PsaA/PsaB基因家族鉴定及其对逆境胁迫的响应

PsaA和PsaB是光系统Ⅰ的中心蛋白,在植物光合作用及逆境调控中发挥重要功能。烟草(Nicotiana tabacum L.)是植物功能基因组学研究的模式作物,目前关于其PsaA和PsaB基因功能的研究较少。为解析烟草PsaA/PsaB基因对逆境胁迫的响应规律,在烟草基因组中鉴定PsaA/PsaB基因家族,并对其理化性质、亚细胞定位、系统进化、Motif基序、启动子调控元件进行分析。结果表明:烟草中共有27个PsaA/PsaB基因,与拟南芥相比,烟草PsaA/PsaB基因家族大量扩增,根据系统发育和结构特征可分为3类亚家族。烟草PsaA/PsaB基因启动子中含有大量响应光、低温、干旱及植物激素等的顺式作用元件。RT-qPCR分析发现,多数烟草PsaA/PsaB基因在低温胁迫下表达量上调,上调数目为8个;而在聚乙二醇、茉莉酸甲酯胁迫下表达量下调,下调数目分别为8个和7个;马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)和烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)感染后大多数烟草PsaA/PsaB基因表达量下调,PVY感染后下叶肉和叶脉组织中基因下调数目分别为19个和17个,其中叶脉中下调更明显,TMV感染后基因下调数目为9个。可见,烟草PsaA/PsaB基因参与烟草对多种非生物胁迫的应答过程,研究结果为进一步探索PsaA/PsaB基因在调控植物对逆境胁迫响应中的作用提供了参考。

酸响应两亲性聚合物药物载体的研究进展

目前临床上常用的抗癌药物大多为小分子,其存在水溶性差、释药速率不可控、毒副作用大等问题。鉴于两亲性聚合物可自组装形成"核壳"结构的纳米胶束以及正常组织呈中性、而肿瘤组织和细胞内显微酸性的特点,近十几年来具有酸响应性能的两亲性聚合物抗癌药物载体得到了广泛关注和研究。本文着重介绍了酸响应两亲性聚合物药物载体的结构特点,并从提高载体在血液循环中的稳定性、增强细胞摄取能力和控制药物释放等三个方面阐述了酸响应两亲性聚合物药物载体的功能特性,同时展望了其研究前景。

具有聚集诱导发光性能的并吡咯衍生物的多晶性和酸响应行为研究

本工作合成了具有A-D-A结构的并吡咯衍生物4',4''-(2,5-二苯基吡咯并[3,2-b]吡咯-1,4-二基)双([1,1'-联苯]-4-腈)(DPPDC),该化合物具有聚集诱导发光(AIE)特性,在四氢呋喃/水体系中,当水含量为99%(体积含量)时,DPPDC的荧光强度比在纯四氢呋喃体系中增强了11倍.通过不良溶剂缓慢扩散到溶液体系的方法,培养得到四种DPPDC单晶,体现出DPPDC具有良好的多晶性.四种晶体发光颜色各不相同,分别为蓝色、天蓝色、青绿色和绿色,波长变化范围为29 nm.此外由于并吡咯结构富含电子特性,它能与三氟乙酸相互作用,从而影响其荧光发射,发光颜色从黄色变为橙红色,故该化合物可作为酸响应的荧光检测试剂.

pH响应型DOX@R_(9)-PEC-NP药物载体的合成及释药性能研究

利用天然果胶(PEC)和九聚精氨酸(R_(9))构建一种具有穿膜效果及pH响应型的载药纳米球(R_(9)-PEC-NP),用于目标药物的靶向递送。以PEC和R_(9)为原料,合成了具有穿膜效果的九聚精氨酸修饰的果胶衍生物(R_(9)-PEC),并用元素分析仪(EA)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对R_(9)-PEC进行了表征;在R_(9)-PEC溶液中CaCO_(3)自组装形成一种具有pH响应型的纳米球(R_(9)-PEC-NP),并用Zeta电位与粒度分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对其形貌、尺寸和电位进行了测定,用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和倒置荧光显微镜分析了R_(9)-PEC-NP对阿霉素(DOX)的装载及释放情况。研究结果表明:R_(9)和PEC成功连接,呈现规则的球形,平均粒径为215 nm;所制备的R_(9)-PEC-NP微粒可对DOX实现有效装载,包封率为(88.70±3.56)%,载药量为(8.15±0.12)%;该纳米球可以缓控释放DOX,且具有较好的pH响应性,同时,因R_(9)的连接赋予其细胞穿膜性能,使其成为潜在的智能给药系统载体材料。

基于2-羟基-苯甲醛肟结构的刺激响应荧光性质研究

利用2-羟基-苯甲醛肟结构具有烯醇-酮式互变异构的特点和环境敏感性,合成了3-(2-苯并噻唑基)-2-羟基-5-甲基苯甲醛肟,研究其在不同极性溶剂中的光物理性质、固体荧光性质和酸碱刺激响应荧光性质,结果表明该化合物具有良好的溶剂极性和酸碱刺激响应荧光性质,在可视化环境检测应用方面有一定潜力。

磁响应型胡敏酸纳米材料的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附性能

为了扩大胡敏酸的应用范围,采用共沉淀法制备了磁响应型胡敏酸纳米材料(MHA)。通过FTIR、XRD、BET、VSM等对其结构进行表征,并研究了Cu(Ⅱ)在MHA上的吸附行为。其吸附等温线符合Langmuir吸附模型,显示单层吸附。吸附动力学满足伪二阶吸附动力学模型,以化学吸附为主。吸附热力学表明此吸附在25~55℃下是自发过程。结果表明,MHA是一种高效、可持续的Cu(Ⅱ)吸附剂。该研究为生物质吸附剂的设计提供了一条新的思路。

聚集诱导发光酸碱刺激响应荧光传感材料

酸碱刺激响应发光材料是一类在外界pH值的刺激作用下,荧光发射光谱可以做出变化的材料,在荧光探针、光电器件和生物传感等领域有潜在的应用价值,但是传统的酸碱刺激响应材料存在ACQ问题,限制了该类材料在聚集状态下的应用,而AIE材料能够解决ACQ问题,近十几年来发展迅速。本文分别从常见酸碱刺激响应的四种结构类型:席夫碱型、吡啶盐类、吲哚类和噻唑类进行分类介绍,对其结构-性能关系进行阐述,展望AIE酸碱刺激响应发光材料的发展方向。

酸刺激响应发光材料的研究进展

酸刺激响应发光材料是一类在外界pH值的刺激作用下,其发射光谱可以做出对应变化的材料,在荧光探针、荧光传感器和分子生物动力学等领域具有潜在的应用价值。本文分别从常见酸刺激响应的四种结构类型:席夫碱型、吡啶盐类、吲哚类和螺噁嗪类进行分类介绍,对其结构-性能关系进行阐述,展望了酸刺激响应发光材料的发展方向。

具有酸碱响应性能的卟啉修饰壳聚糖形状记忆水凝胶的制备和性能研究

将5,10,15,20-四(4-羧基甲氧基苯基)卟啉修饰的壳聚糖与丙烯酰胺共聚制备了水凝胶并对其结构和性能进行表征。结果表明:卟啉修饰壳聚糖的加入使水凝胶具有酸碱响应的光谱性质和力学性能。在碱性条件下卟啉分子间具有静电排斥力,不易聚集,而酸性条件下则相反。同时,碱性环境下水凝胶中的壳聚糖能够形成结晶微区,使其力学性质明显增强。此外,水凝胶具有形状记忆功能,并且在形状变化过程中伴随着光谱的可逆变化。

茉莉酸反应基因转录抑制因子JAZ蛋白家族研究进展

茉莉酸类物质在调节植物对逆境的反应和生长发育方面有重要作用。最近,从模式植物拟南芥中分离鉴定了茉莉酸响应基因的转录抑制因子JAZ(茉莉酸ZIM结构域蛋白)蛋白家族的12个成员,这是植物茉莉酸信号途径分子机制研究的重大进展。JAZ蛋白不仅是联系COI1和下游茉莉酸反应基因的环节,而且COI1-JAZ蛋白的相互作用导致发现活性形式的茉莉酸类物质及其受体。笔者综述了JAZ蛋白家族的结构特点、不同成员之间及其与MYC转录因子之间的相互作用,以及JAZ蛋白对茉莉酸响应基因的转录调节机制,并展望其在橡胶生物合成中的调节作用。

大豆紫色酸性磷酸酶基因GmPAP4启动子结构与活性分析

【目的】克隆GmPAP4启动子(PAP4-pro),并分析其表达特性,为进一步研究其作用机制奠定基础。【方法】依据GmPAP4 c DNA序列(Gen Bank No.HQ162477),通过比对大豆参考基因组,设计特异引物,克隆GmPAP4启动子序列,通过PLACE与Plant CARE在线生物信息学数据库预测该启动子相关调控元件。构建GmPAP4启动子驱动GUS表达载体(PAP4-pro-GUS)并转化根癌农杆菌GV3101;通过Floral dip法将PAP4-pro-GUS转化拟南芥,利用卡那霉素(Kan)抗性筛选和特异引物的PCR鉴定,最终获得T3转基因拟南芥。通过对T_3转基因拟南芥不同组织GUS染色,分析启动子的组织表达特性,将T3转基因拟南芥通过适磷和植酸磷处理,20 d后,取其根部进行GUS活性和表达分析,研究启动子对不同磷环境的响应。【结果】克隆了GmPAP4上游启动子序列,通过PLACE与Plant CARE在线生物信息学数据库预测显示,GmPAP4启动子除含有启动子核心的调控元件外,还含有(1)组织特异调控元件:as1(根系特异表达调控元件)和Skn-1_motif(胚乳特异表达调控元件);(2)应答元件:TC-rich repeats(逆境胁迫反应调控元件)和Box-W3(真菌应答相关调控元件);(3)结合位点:MBS(MYB转录因子的结合位点)等。不同组织GUS染色结果显示,转基因拟南芥整个根系GUS染色较深,茎、叶中仅微管组织有较明显GUS染色,花瓣微管组织中也能观察到微弱GUS染色。定量PCR结果显示,植酸磷处理条件下转基因拟南芥根系GUS表达比适磷处理提高了1.3倍(P<0.05);同时GUS活性测定显示,与适磷处理相比,植酸磷处理条件下转基因拟南芥根系GUS活性提高了1.9倍(P<0.05)。【结论】获得大豆GmPAP4启动子,通过不同组织GUS染色和不同磷环境GUS表达分析显示该启动子主要在根部且受低磷信号诱导表达,为诱导型启动子。

透明质酸产生菌的复合诱变及摇瓶发酵条件的优化

采用紫外线、亚硝酸钠、亚硝基胍复合诱变的方法,得到遗传稳定性好、分子量高、透明质酸产量增幅3倍以上的突变株。在单因素试验的基础上,确定了影响兽疫链球菌透明质酸产量的关键因素为发酵时间、发酵温度和葡萄糖浓度。采用响应面法优化摇瓶发酵的条件,建立影响因子与其响应值之间的关系,结果表明:在摇瓶发酵温度32.47℃、发酵时间22.52h、葡萄糖浓度在65.46g/L条件下,透明质酸产量为0.562mg/mL。

基于偶氮苯-4,4'-二羧酸衍生物的水相超分子自组装

设计合成了两种含偶氮苯的羧酸盐(Azo-2COONa和Azo-2TBA)和一种含四苯基甲烷的甲脒盐酸盐(TPM-4Cl)。在氢键作用和静电作用的驱动下,两种羧酸盐均可与TPM-4Cl在水相发生自组装,形成具有高稳定性和高长径比的针状晶体。在该类基于羧酸-脒的超分子结构中,脒阳离子TPM^(4+)和羧酸根阴离子Azo^(2-)的结合比(n(TPM^(4+))∶n(Azo^(2-))=1∶2)可以通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和核磁共振(NMR)波谱得以证实。此外,组装体的可逆形成与解组装可以通过改变水溶液的酸碱环境进行调控。因此,这一工作不仅提供了一种简单、绿色、高效的方法构筑三维超分子有序结构,也有望推动该类组装体在客体分子(如药物分子)的选择性包裹与释放方面的应用。

超声促进两组分多彩发光体系分子聚集体的共组装及其对酸的响应行为

设计合成了一种含凝胶因子和微晶的两组分凝胶体系,由发蓝光的氨基酸衍生物和发红光的苊唑衍生物构成.在超声和热的协同作用下,可促进凝胶因子的羧基和微晶分子中的苊唑氮进行酸碱配位,从而实现该两组分在分子聚集体层次的共组装.两种化合物分别能发出蓝色和红色荧光,便于我们通过共聚焦显微镜(CLSM)来直接观测其微观聚集行为.CLSM图片表明通过加热冷却的方法所获得的干凝胶其微观结构是由发红光的棒状微晶和发蓝光的纤维组成的混合体;当通过一个预超声再加热-冷却的过程,可以得到一种均匀的同时发射蓝光和红光的凝胶纤维聚集体.结果表明,超声和热的协同作用可以有效地促进分子间的聚集,从而形成均相体系.进一步,我们通过超声诱导的分子间共聚集构建了微纳米层次上的多彩发光体系.该体系发射光谱可以通过两种成分的混合比例来精确调控,同时可以通过加入质子酸进一步调控.与此同时,酸的加入也诱导了两组分组装体发生由纤维向囊泡的形貌变化,并伴随着凝胶向溶胶的宏观相态转变.当加入碱后,该溶胶可恢复为凝胶.这种具有多重功能并易于调控的两组分凝胶在可视化分子识别、控制缓释、刺激响应和记忆材料等领域具有潜在应用价值.