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【超分子】中大苏成勇教授JACS:质谱技术揭示多口袋分子笼对于大尺寸客体以及药物分子的高阶结合

X-MOL资讯  · 公众号  ·  · 2024-08-05 08:09
    

主要观点总结

本文介绍了中山大学苏成勇教授团队利用超分子笼型受体实现多种类型和大小客体的结合,并通过高分辨率质谱技术探测了高阶和不同类型客体的结合行为。该工作展示了多口袋分子笼在多种药物共递送治疗中的应用潜力,并得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等支持。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目的

受蛋白质和酶对客体分子的结合及识别能力的启发,合成化学家们设计并组装了超分子笼型受体,这些人工容器在封闭的笼状空腔中结合各种类型和大小的客体,为新应用领域的开发铺平了道路。尽管存在物理化学特性和催化性能等方面的潜力,但该领域仍面临制备复杂主体结构和缺乏可靠分析方法的挑战。

关键观点2: 主要研究成果

苏成勇教授团队使用具有多个大尺寸口袋的菱形十二面体笼MOC-70-Zn8Pd6,成功在单一分子笼中实现了多种不同类型客体的共结合。通过高分辨率质谱技术,探测了这些高阶和不同类型客体的结合行为,展示了高分辨质谱在分析复杂主客体结合体系中的显著优势。

关键观点3: 研究方法和关键技术

该研究利用具有多口袋的分子笼实现多种类型客体分子的高阶结合,并应用口袋对底物分子的预组织作用实现可控选择性的高效不对称催化。通过高分辨率质谱技术,对单一客体和多元客体的结合分布进行了清晰的分析,这是其他传统平均化的溶液表征技术难以实现的。

关键观点4: 应用前景

该研究展示了超分子笼型受体在药物共递送治疗中的应用潜力,利用多口袋分子笼实现对多种类型大尺寸客体分子的广谱结合能力。这种技术对于设计易于合成、具有高结合能力和共装载不同客体的分子笼提供了新的思路。

关键观点5: 研究团队和资金支持

该研究团队由中山大学苏成勇教授领导,得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费的支持。通讯作者苏成勇教授是中山大学杰出科学家,曾主持多项国家级科研项目并获得多项奖励。


文章预览

受蛋白质和酶对客体分子的结合及识别能力的启发,合成化学家们巧妙地设计并组装了为数众多不同大小和形状的超分子笼型受体。这些人工容器通过丰富的主客体化学,在封闭的笼状空腔中结合各种类型和大小的客体,为新应用领域的开发铺平了道路。蛋白质通常具有多个开放的口袋,能够同时结合多个或不同类型的客体,因此展现出多样的功能。 尽管高阶客体的结合,特别是多组分客体的结合,可能带来新的物理化学特性或催化性能,但该领域的发展仍面临许多挑战。一方面,制备具有多结合位点的主体结构需要精细的设计和复杂的合成路径;另一方面,缺乏有效的分析方法来可靠地确定高客体的化学计量比。传统平均化的溶液表征手段如核磁滴定以及紫外滴定等,难以获得确切的客体分子结合信息,因此开发用于获取高结合比以及异客体结 ………………………………

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