基于树状高分子的超分子材料的合成及生物应用

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyingmain
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
结直肠癌是全球第三大常见癌症,在癌症相关死亡原因中位列第二。在对晚期结直肠癌患者进行治疗时,化疗的目的是缩小肿瘤大小、减少肿瘤生长和抑制肿瘤转移。一般来说,活性细胞毒性药物,包括5-氟脲嘧啶和卡培塔宾,可以通过抑制DNA复制过程中胸苷酸合酶的活性来达到治疗目的。而另一种化疗药物奥沙利铂,可以通过共价键结合DNA,形成铂-DNA加合物,导致细胞二次分裂期阻滞,从而抑制肿瘤细胞生长。这些化疗药物的联合应用已广泛用于结直肠癌的治疗。大多数晚期结直肠癌患者在联合化疗初期有恢复的迹象,但最终都因肿瘤的耐药性导致肿瘤复发,有调查指出晚期结直肠癌患者的五年生存率低于10%。
  临床研究发现核粒梭菌的异常增殖可以直接导致化疗失败。由于肠道微生物群的作用不同,具有抗菌作用的抗生素对结直肠癌的治疗效果非常有限。因此,通过控制核粒梭菌来治疗结直肠癌的策略是非常可取的。
  在此,为解决因核粒梭菌而诱发的耐药结直肠癌的问题,我们通过简单的甲基化反应,将一种季铵盐改性聚酰胺树状高分子通过共价键与可以靶向结肠部位的偶氮苯基团连接,得到了靶向的树状阳离子季铵盐材料。该材料利用偶氮基团的疏水性在水相中成功自组装,形成球状的聚酰胺偶氮苯季铵盐纳米颗粒。此外,为了提高聚酰胺偶氮苯季铵盐纳米颗粒的生物相容性,将阴离子柱[5]芳烃(CP[5]A)与树状高分子的末端阳离子通过主-客体络合形成了超分子纳米颗粒。主-客体络合物表现出pH敏感性,在酸性条件下和在还原剂(偶氮还原酶或连带硫酸钠)模拟的肿瘤微酸环境中,主-客体络合物分离解体,显示出了良好的抗癌和抗菌作用。
  此外,合成了具有聚集诱导发光的蓝色荧光小分子四苯基乙烯衍生物TPE-(COOH)4,作为可视化诊断直结肠癌的发光材料。基于荧光共振能量转移(FRET)的概念或快速的偶氮键旋转机制,使用含偶氮部分的前荧光团作为荧光团猝灭单元。基于上述概念,通过正电荷和负电荷之间的静电相互作用,将四苯基乙基烯衍生物TPE-(COOH)4的阴离子聚集诱导发射(AIE)组分引入到阳离子材料聚酰胺偶氮苯季铵盐纳米颗粒中,得到了可追踪的超分子纳米颗粒聚酰胺偶氮苯四苯基乙基烯季铵盐纳米颗粒。在还原剂存在下,偶氮键断裂,导致纳米粒子的解体。偶氮键断裂后,TPE部分在水相中重新聚集,激活了TPE的聚集诱导发光效应。
其他文献
工业快速发展造成的能源短缺和环境污染问题不可忽视,同时解决这两个问题具有一定的难度。石墨氮化碳(g-C_3N_4)是一种可以利用太阳光来进行各种光催化反应的、不含有金属元素的、通过聚合制备的半导体光催化剂。由于g-C_3N_4的电子能带结构较为适宜,耐酸耐碱不溶于有机溶剂,前驱体的价格低廉,制备成本低,同时可以利用太阳光降解有机污染物的特性,使其受到研究人员的广泛关注。然而,由于纯g-C_3N_4
学位
金属有机多面体(metal-organic polyhedra,MOPs)是继分子筛和金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)之后另一种发展迅速的多孔材料。MOPs材料是由金属离子或团簇和有机连接体构成的离散型笼状金属有机分子实体,由于其迷人的结构和潜在的应用(如吸附、催化、膜、生物医学等领域)而受到了人们广泛的关注。多金属氧酸盐已经被成功地应用于合成金属有机多面
学位
葡萄糖是人体最主要的能量来源,葡萄糖浓度过高或者过低会影响血糖平衡,从而引起一些相关的疾病,对葡萄糖进行准确、快速的检测,在生物医学应用和食品行业具有重要意义。非酶葡萄糖生物传感器具有简单、快速、稳定性好的优势,非酶葡萄糖传感器的性能在很大程度上取决于所选电极材料的组成和微观结构。近年来,以过渡金属取代A_3B_4尖晶石型化合物的双金属氧化物逐渐成为研究热点,如CuCo_2O_4,在CuCo_2O
学位
苯胺的用途十分广泛,是全世界范围内最重要的有机化工原料之一,当今工业生产对于苯胺的需求量很大。合成苯胺的方法主要有一步法和多步法,而目前合成苯胺的多步法工艺存在多种问题,如条件苛刻,污染环境,副产物多,原子利用率低等,违背了绿色化学和可持续发展原则。随着一步法合成苯胺的出现,这些问题迎刃而解,但随之带来了更大的挑战。如何将苯的C-H键活化,将氨基直接引人苯环合成苯胺,并不断提高苯胺的产率,成为近年
学位
柔性压电材料因其良好的柔性,优异的机械性能和稳定的输出性能等优点,在纳米发电机(nanogenerator,NG)、微型机器人和柔性电子等领域都有着广泛的应用。目前绝大多数压电式纳米发电机(Piezoelectric nanogenerator,PENG)采用三明治式夹层结构,即在压电材料上下表面分别加上导电层电极。但是这种三明治结构PENG具有柔性差,难以小型化的缺点,而且存在着功能材料与电极分
学位
多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)是离散的前过渡金属-氧簇。POMs具有结构确定性、组成多样性等优势,而且其构成元素是周期表中的大部分元素,在医学、磁性、电化学和催化等领域广泛应用。因为POMs能通过改变化学组成调节酸性和氧化还原特性,所以其在催化领域应用最广。采用量子化学计算方法研究POMs催化反应机理,揭示POMs结构与催化性能之间的联系,对设计催化剂有重要意义。近年来
学位
膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)是一种膜分离技术与传统活性污泥法相结合的崭新工艺,具有众多优势,在污水处理与回用领域极具竞争力。然而膜污染和高能耗等问题仍然限制了该工艺的发展,对总磷的去除效果也难以达到理想的水平。近年来,菌藻共生体系由于其较高的营养物质去除率和低曝气强度在水处理领域备受关注。在MBR中引入藻类,结合两者优势实现高质量出水水质,解决微藻流失及难以回收的
学位
海洋生物污损是指浸没在海水中的固体表面被微生物、藻类和动物附着的现象,是海洋产业的主要经济负担,因此防污涂层技术被开发,以防止污垢生物的沉降。2008年9月起全球全面禁止使用有机锡防污剂,开发新的高效环保型防污涂料是全世界亟待解决的问题,其中低表面能的污损释放涂层是最为广泛的研究之一。有机硅基防污材料具有低表面能和低弹性模量特性,可以有效抑制或者脱除附着的海洋生物,而不释放任何有毒有害物质,是最有
学位
钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率达到25.5%,应用市场前景广阔。空穴传输层作为PSCs重要组成部分,在提高电池效率和器件稳定性方面至关重要。然而,已报道的绝大多数空穴传输材料仅适用于正式结构PSCs或反式结构PSCs,使得空穴传输材料的应用受限,不利于工业化大规模应用和可持续发展。基于此,本论文开发了几种通用型空穴传输材料。(1)设计合成以芳胺为电子给体,以咪唑或菲并咪唑为母核的小分子
金属-有机框架(MOFs)作为一种可功能化的新型孔材料在催化领域广受关注,其中,MOFs负载贵金属纳米催化剂已被应用于多种催化反应过程,而目前MOFs负载催化剂普遍存在活性金属负载量过高、粒径大、分散不均匀、易于滑移、团聚等缺点。本论文旨在开发一种高度分散的、具有超小粒径的贵金属催化剂制备方法,即利用新型的功能化MOFs键合活性金属物种并利用MOFs孔道担载有机还原性分子获得催化剂前驱体,再利用一
学位