基本信息
- 項目名稱：
- 新型L-丙氨酸衍生物凝膠因子合成及性能研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 成功地合成了新型凝膠因子：N-芐氧羰基-N′-十六烷酰肼-L-丙氨酸。對其凝膠性能進行了研究，發(fā)現(xiàn)其具有很強的成膠能力及所成凝膠具有良好熱穩(wěn)定性。又通過先進的分析表征：氫鍵和疏水作用是該凝膠因子成膠的主要驅動力。其在有機溶劑中形成了三維網(wǎng)絡結構。通過體外模擬釋放的研究表明：由該凝膠因子生成的凝膠具有控制藥物進行緩慢釋放的作用。為研究一種新型藥物載體具有積極的意義。
- 詳細介紹：
- 某些小分子有機化合物在低濃度下能使大多數(shù)有機溶劑形成凝膠。而這類小分子有機化合物稱為凝膠因子。凝膠因子是通過分子間氫鍵、疏水相互作用、范德華力等分子間非共價鍵互相作用，自組裝形成絲狀、纖維狀繼而形成三維網(wǎng)絡結構，阻止了溶劑分子的流動，從而使整個體系形成凝膠。研究凝膠在藥物緩釋、模板合成納米材料和外界刺激響應性凝膠等方面具有重要的應用價值。 運用L-丙氨酸乙酯鹽酸鹽、氯甲酸芐酯、水合肼、十六烷酰氯等為原料成功合成新型凝膠因子：N-芐氧羰基-N′-十六烷酰肼-L-丙氨酸。對其凝膠因子性能進行研究，結果表明：其在甲苯、二甲苯、大豆油等大多數(shù)有機溶劑形成凝膠，并具有良好的熱穩(wěn)定性。由FT-IR和X-射線衍射分析表明：氫鍵和疏水作用是該化合物成膠的主要驅動力。而SEM表明：凝膠因子在凝膠中形成了三維網(wǎng)絡結構。通過體外模擬釋放的研究表明：由該凝膠因子生成的凝膠能有效控制藥物進行緩慢釋放。為研究一種新型藥物載體具有積極的意義。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 作品撰寫的目的：（1）深入研究凝膠因子的新的方向和內容，希望發(fā)現(xiàn)新型的凝膠因子，使其形成凝膠應用藥物載體，控制藥物緩慢釋放。（2）以多種光譜學手段準確表征凝膠因子的結構并研究凝膠的性能、結構及形成凝膠的驅動力。 作品撰寫的基本思路：（1）合成新型凝膠因子。（2）研究凝膠的性能。（3）用FT-IR、SEM及X-射線衍射對凝膠微觀結構和作用機理進行了探討。（4）進行體外模擬藥物釋放的研究。
科學性、先進性及獨特之處
- 作品的科學性、先進性：（1）運用先進的分析手段對有機凝膠的性質、微觀結構及作用機理進行表征。（2）本研究對于提供一種新的藥物載體具有積極義。 作品的獨特之處：（1）首次合成凝膠因子N-芐氧羰基-N′-十六烷酰肼-L-丙氨酸。（2） 研究了其在有機溶劑中形成的凝膠的結構,發(fā)現(xiàn)凝膠間形成了以絲狀纖維為主的三維網(wǎng)絡結構。（3）體外模擬釋放的研究證實了得到的凝膠能有效控制藥物緩慢釋放。
應用價值和現(xiàn)實意義
- （1）新型凝膠因子的合成和微觀結構的表征為以后合成其它類凝膠因子，探討其形成凝膠的微觀結構具有一定的理論意義。 （2）所合成的凝膠因子能有效控制藥物進行緩慢釋放，提高了藥物利用度，為提供一種全新的給藥系統(tǒng)具有潛在應用價值。 （3）本課題合成凝膠因子的方法簡單，原料價格便宜，為研究一種廉價、新穎的藥物載體具有積極的意義。
學術論文摘要
- 利用L-丙氨酸乙酯鹽酸鹽、氯甲酸芐酯、水合肼、十六烷酰氯等為原料合成凝膠因子：N-芐氧羰基-N′-十六烷酰肼-L-丙氨酸。通過紅外和核磁，佐證了目的產(chǎn)物。對其凝膠性能進行了研究，結果表明：這種凝膠因子在甲苯、二甲苯、大豆油等溶劑中能形成凝膠，并具有良好的熱穩(wěn)定性。由FT-IR表明：氫鍵和疏水作用是該化合物成膠的主要驅動力。而SEM表明：凝膠因子在凝膠中形成了三維網(wǎng)絡結構。而隨著凝膠因子濃度的增加空間網(wǎng)絡結構逐漸減少?；赬-射線衍射數(shù)據(jù)和分子模型的研究，凝膠因子聚集體的形成可能是分子間相互作用。通過體外模擬釋放的研究表明：由該凝膠因子生成的凝膠能有效地控制藥物進行緩慢釋放。
獲獎情況
- （1）已經(jīng)向《Russian Journal of Physical Chemistry A》（俄羅斯物理化學學報）投稿，正在審稿中。
鑒定結果
- 經(jīng)科技查新工作站鑒定結果為：“新型凝膠因子：N-芐氧羰基-N′-十六烷酰肼-L-丙氨酸”國內未見相同文獻報道。 詳細內容見科技查新報告（見附件一）
參考文獻
- [1] 黎堅,王理,殷以華等.自組裝凝膠的原位光聚合及其聚合物研究.化學學報[J],2002,60(9):1700-1706. [2] 王傳勝,劉鵬飛,石中亮等.單鏈型L-苯丙氨酸衍生物凝膠因子及體外釋放的研究.沈陽化工學院學報[J],2009,23(2):97-100. [3] 馮桂龍,洪亮.一種L-苯丙氨酸衍生物的合成及其凝膠化研究.井岡山大學學報[J],2010,31(6):35-39. [4] Pierre T,Weiss R G.Low Molecular Gelators of Organic Liquids and the Properties of Their Gels.Chem.Rev.[J],1997,97(3):133-139. [5] Jan van E,Richard M K,Feringa B L. Diurea Compounds as Gelators for Organic Solvents.TetrahedronLett.[J],1997,38(2):281-284. [6] Gilles C,Mala M,Frederic F.Remarably Simple SmallOrganogelators:dinalkoxybenzene Derivatives. Tetrahedron Lett.[J],1999,40:9021-9024. [7] 朱麗雯,孫培冬.脂肪酰谷氨酸與小分子有機凝膠.化學通報[J],2007,(3):233-236. [8] 黎堅,王理,張雪勤,等.分子凝膠中可聚合凝膠因子的聚集態(tài)及分形結構研究.化學學報[J],2003,61(2):171-174. [9] Placin F,Coloms M,Desvergne J P.A New Example of Small MoleculaR Non-Hydrogen Bonding Gelartors for Organic Solvents.TetraHedron.Letter.[J],1997,38(15):2665-2668. [10] 劉青鋒,魯瑩,周閨臣等.注射型植入劑體外釋放方法的考察.第二軍醫(yī)大學學報[J],2010,31(8):874-877.
同類課題研究水平概述
- 自從諾貝爾化學獎獲得者Flory對凝膠有了準確的定義以來，人們開始了對凝膠進行了一系列的探索，研究凝膠的結構、性能、應用是當前國內外研究的熱點，例如，凝膠在制備敏感性材料、無機納米材料、固體燃料、固體電解質、藥物載體等方面的應用，一直處于化學領域研究的前沿。 Shinkai 課題組報道了一系列基于偶氮苯、膽固醇等凝膠因子,在不同紫外光照下由于凝膠因子異構化的原因使凝膠具有光響應性。Hanabusa 等研究了基于天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(阿斯巴甜)的凝膠因子對于吡啶鹽、吡唑鹽等離子液體的凝膠性能。Kubo等開發(fā)了基于異亮氨酸衍生物凝膠因子及離子液體、碘的太陽電池。Hamachi 等發(fā)現(xiàn) pH值可控制雙組分兩親分子凝膠體系的收縮/溶脹過程。K im 等基于維生素H凝膠體系研究了在酶和pH值共同作用下凝膠體系中低聚核苷酸的釋放 ,該研究有助于理解在生物體內如何通過pH值變化進行靶向藥物傳輸。而Tiller 等研究把萬古霉素連接到芳香凝膠因子上制備成水凝膠,萬古霉素的抗菌作用仍然存在 ,并且可以達到控制釋放的目的。Hamachi等利用氨基酸衍生物的凝膠因子制備了縮氨酸/蛋白質微排列,而這種排列可用于制備蛋白質芯片,在制藥以及生物診斷方面具有潛在應用價值。 在國內，楊亞江等是較早關注這一領域的學者,他們報道了一系列可聚合凝膠因子,并探索超分子凝膠在凝膠電解質、手性分離材料等方面的應用。劉鳴華等報道了基于L-谷氨酸體系的雙頭基凝膠因子,該凝膠因子可組裝成螺旋狀的納米管。研究了基于谷氨酸樹枝狀分子的凝膠因子及基于卟啉基團的凝膠因子。房喻等報道了基于膽固醇氨基酸衍生物的凝膠因子,可通過酸堿調控凝膠相轉變,還報道了基于二茂鐵衍生物的凝膠因子,可以通過氧化還原作用調節(jié)凝膠轉變。汪映寒等通過改變二苯基甲烷衍生物凝膠因子結構,研究其液晶物理凝膠的電光學性能,證明其性能受到液晶分子和凝膠因子之間相互作用影響。深入研究凝膠因子的合成，結構特征、以及應用方面的研究也是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。 據(jù)此，本課題開展了相關的研究工作。
