树形高分子包裹多金属氧酸簇杂化物的合成和超分子结构的研究
批准号:
21274069
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
王维
依托单位:
学科分类:
B0505.复合与杂化材料化学
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡敏标、肖雨、杨海宽、唐静、吴涵、侯占要、苗文科、苏明明、郑萍
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中文摘要
树形高分子具有确定的分子量、规整的化学结构以及特定分子形状,能够组装成的特定超分子结构,也能呈现良好的生物相容和生物活性。多金属氧酸簇(POM)是由过渡金属原子通过氧配位桥连而成的一类具有确定结构的阴离子簇合物,具有良好的电子和质子的传输、储存能力,特殊的氧化还原电位和较强的质子酸性,呈现诱人的抗肿瘤和抗HIV的药物功能。但是,强的细胞毒性妨碍了作为一类无机药物在生物和医药领域里的应用。我们提出将树枝片高分子与经过有机改性的POM通过共价键相连接,形成含有POM的树枝高分子或者多分子聚集体,利用不断支化形成的树枝状分子包裹POM,从而降低细胞毒性,优化POM的药物功能,发展一类新型的有机-无机杂化药物。若将树枝片的外围基团进行有目的的修饰,可以赋予改性POM靶向功能,最大化生物和药物功能。为了实现这个目标,就要发展这类杂化分子的合成方法,研究物理性质和组装形成的超分子结构。
英文摘要
Dendrimers have unique molecular weight, regular chemical structure and specific molecular shape and thus can assemble into specific supramolecular structures. Some dendrimers with excellent biocompatibility and bioactivity have been developed. Polyoxometalates (POMs) are a class of anion clusters with unique structure and composed by bridging early-transition metal atoms with oxygen ligands. They have good transport and storage capacities of electrons and protons, special oxidation-reduction potential and strong Br?nsted acidity. Their anti-tumor and -HIV performances are also very attractive. However, strong cytotoxicity hampered their applications as a class of inorganic drugs in biology and medicine. In this proposal we suggest to covalently link biocompatible dendrons with organic modified POMs to form a POM-containing dendritic molecule or molecular aggregates. Given continuously growing dendritic features, the dendrons or dendrimer may package POM clusters. In this way the cytotoxicity of POM clusters can be greatly reduced and their drug functions can be optimized. Our purpose is to develop a new class of organic-inorganic hybrid drugs. If peripheral groups of dendrons or dendrimers used can be tailored using some selected targeting motifs, the modified POMs will be endowed with targeted functionalities. In this way their biological and drug functions can be further maximized. In order to achieve this goal, it is necessary to develop synthetic methods of such hybrid molecules, study their physical properties and assembled supramolecular structures.
我们设计并合成了以多金属氧酸簇(Polyoxometalates, POM)和倍半硅氧烷簇(Polyhedral Oligomeric SilSesquioxanes,POSS)为构筑单元,一个有机分子为连接链的一系列杂化分子POM-nPOSS(n = 1 到4)。当有机连接链是线性的,POM-1POSS为哑铃形杂化分子。当有机连接链是刚性树枝状的分子,POM-nPOSS(n = 2 到4)为扇形杂化分子。当有机连接链是柔性树枝状的分子,POM-nPOSS(n = 2 到4)为锥形杂化分子。我们实施了这些杂化分子在水表面和在溶液中的自组装,然后,研究了超分子结构。我们发现如下结果:在水表面哑铃形POM-1POSS很快地形成具有不同有序结构的膜。在极性有机溶剂和水的混合溶剂中,POM-1POSS自组装成六边形的晶体,高分辨电子显微镜揭示POM簇构筑成的双层膜中的精细结构。在低极性的溶液中扇形的POM-4POSS自组装成具有罕见的蜂巢晶格的膜。在极性有机溶剂和水的混合溶剂中,锥形的POM-3POSS自组装成紧密堆积的六棱POM柱结构。这些研究清楚地阐明了分子形状与自组装的超分子结构之间的关联性。这些研究结果清楚地表明,构筑基元的三维分子几何形状是精确控制其自组装纳米结构的一个关键因素。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:高分子通报
影响因子:--
作者:王维
通讯作者:王维
DOI:10.1039/c4sm02423k
发表时间:2015-01
期刊:Soft matter
影响因子:3.4
作者:Mingxing Su;Haikuan Yang;Li-jun Ren;Ping Zheng;Wei Wang
通讯作者:Mingxing Su;Haikuan Yang;Li-jun Ren;Ping Zheng;Wei Wang
DOI:10.1039/c3ra45550e
发表时间:2014
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:Haikuan Yang;Mingxing Su;Li-jun Ren;Ping Zheng;Wei Wang
通讯作者:Haikuan Yang;Mingxing Su;Li-jun Ren;Ping Zheng;Wei Wang
Covalently-linked polyoxometalate–polymer hybrids: optimizing synthesis, appealing structures and prospective applications
共价连接的多金属氧酸盐聚合物杂化物:优化合成、有吸引力的结构和潜在应用
DOI:10.1039/c5nj01257k
发表时间:2016-02
期刊:New Journal of Chemistry
影响因子:3.3
作者:Han Wu;Hai-Kuan Yang;Wei Wang
通讯作者:Wei Wang
POM-Organic-POSS Cocluster: Creating A Dumbbell-Shaped Hybrid Molecule for Programming Hierarchical Supramolecular Nanostructures
POM-Organic-POSS Cocluster:创建用于编程分层超分子纳米结构的哑铃形杂化分子
DOI:10.1021/la400802p
发表时间:2013-05-14
期刊:LANGMUIR
影响因子:3.9
作者:Hu, Min-Biao;Hou, Zhan-Yao;Wang, Wei
通讯作者:Wang, Wei
功能化异质团簇自组装成质子交换的多孔材料
- 批准号:92061120
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:王维
- 依托单位:
大组装基元的形状和强相互作用指导的精确自组装
- 批准号:21674052
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王维
- 依托单位:
聚合物与多金属氧酸盐簇杂化的先进功能材料:合成、组装和应用
- 批准号:21334003
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:280.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:王维
- 依托单位:
杂多化合物-聚合物的嵌段共聚物和它们的自组装形态
- 批准号:20974057
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:王维
- 依托单位:
高分子单层片晶图案形成和转变的大分子效应
- 批准号:20874053
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:王维
- 依托单位:
非线型嵌段共聚物物理结构与性能
- 批准号:20734001
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:170.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:王维
- 依托单位:
实时和在位地观察结晶聚合物熔融前片晶的增厚
- 批准号:20474033
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:王维
- 依托单位:
树枝状-线形嵌段共聚物微相结构的研究
- 批准号:20374030
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:王维
- 依托单位:
刚性的共轭键大分子物理结构和功能的相关性的研究
- 批准号:20244004
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:7.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:王维
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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