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磁性核壳胶囊局域中和胃酸用于活性益生菌的高效递送

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物理化学学报 2024年第7期40卷 61-68页

作者：李芷阳邓晖蔡芯琪陈卓湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室分子科学与生物医学实验室长沙410082

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊... 详细信息

近年来基于益生菌的幽门螺旋杆菌感染治疗策略受到了越来越多的关注,然而益生菌在胃部中直接递送会受到胃酸环境的干扰,难以存活,无法有效抑制幽门螺旋杆菌。为了实现益生菌在胃部的高效递送,我们制备了具有核壳结构的益生菌胶囊。胶囊外壳由海藻酸钙(Alg)、碳酸钙(CaCO_(3))以及铁钴磁性石墨纳米囊FeCo@G组成,胶囊内核为益生菌(约氏乳杆菌,Laj)菌液。其中,CaCO_(3)用于局域中和胃酸以保护内核益生菌,而FeCo@G则赋予了胶囊良好的磁驱动性能。我们利用扫描电子显微镜以及细胞显微成像系统等手段考察了益生菌胶囊的形貌和包裹稳定性,结果显示,胶囊能稳定包裹益生菌并抵御模拟胃液(SGF)中盐酸的侵蚀,维持了益生菌活性,并对幽门螺旋杆菌(H.p)具有明显抑制作用。此外,我们进一步探究了Alg/CaCO_(3)/FeCo@G-Laj(ACFL)胶囊在模拟胃部环境内的磁导航运动性能,结果表明,在磁场条件下,ACFL胶囊在不同粘度的介质中均可以实现高效的磁驱动效应,证实了ACFL胶囊的益生菌靶向递送能力。综上,ACFL胶囊为幽门螺旋杆菌的治疗提供新的方法,同时也为胃酸不稳定药物的高效保护以及精准投递提供了新平台。

关键词：益生菌幽门螺旋杆菌胃部药物投递磁性石墨纳米囊酸稳定性

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固态荧光光开关分子研究进展

有机化学 2024年第8期44卷 2425-2440页

作者：胡甲松李春娟徐斌田文晶吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室

荧光光开关分子具有良好的快速响应性、可逆性和抗疲劳性,在防伪、超分辨成像、光学数据存储、传感器件等领域显示出巨大的应用潜能.荧光光开关分子的荧光切换需要一定的空间自由度,因此相比于溶液荧光光开关,实现固态的荧光光开关具有... 详细信息

荧光光开关分子具有良好的快速响应性、可逆性和抗疲劳性,在防伪、超分辨成像、光学数据存储、传感器件等领域显示出巨大的应用潜能.荧光光开关分子的荧光切换需要一定的空间自由度,因此相比于溶液荧光光开关,实现固态的荧光光开关具有一定的难度.一个行之有效的方法是将聚集诱导发光(AIE)分子与荧光光开关分子通过共价键或超分子相互作用结合,AIE分子扭曲的构象可以为荧光光开关分子光照后的构型变化提供足够的空间,从而实现固态的荧光光开关.主要综述了这一策略在几种典型的光开关分子中的应用,为新型固态荧光光开关分子体系的设计提供有效的参考,对理解固态光开关分子刺激响应机制、开发新材料和拓展其应用具有重要意义.

关键词：光开关聚集诱导发光荧光

链转移剂胶束调控可逆失活-断裂链转移聚合物的分散度

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高分子学报 2024年第1期55卷 67-78页

作者：覃小玲安泽胜吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

聚合物的分子量和分子量分布(分散度)是决定聚合物性能的重要参数.目前通过聚合调控分散度的方法大都针对有机溶液聚合体系,缺乏有特色的在水相聚合体系中调控分散度的方法 .本文中提出一种链转移剂胶束调控聚合物分散度的新方法 .选用... 详细信息

聚合物的分子量和分子量分布(分散度)是决定聚合物性能的重要参数.目前通过聚合调控分散度的方法大都针对有机溶液聚合体系,缺乏有特色的在水相聚合体系中调控分散度的方法 .本文中提出一种链转移剂胶束调控聚合物分散度的新方法 .选用葡萄糖氧化酶(GOx)除氧-氧化还原引发可逆失活-断裂链转移(RAFT)聚合方法,利用双亲性链转移剂在水溶液中存在的游离分子与胶束的热力学平衡,实现对聚合物分散度的调控.通过监测聚合过程中链转移剂胶束的变化,证实了链转移剂胶束对分散度调控的重要作用.研究了溶液的pH、添加剂,包括电解质、表面活性剂和助表面活性剂对聚合物分散度的影响.通过“一锅法”成功合成嵌段共聚物,验证了宽分散度的聚合物同样具有高的链端保真度.

关键词：分散度分子量分布可逆失活-断裂链转移聚合链转移剂胶束

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基于直接电子转移的柔性纤维葡萄糖传感器

高分子学报 2024年第7期55卷 872-880页

作者：李金妍唐成强李雯君黄滔孙雪梅彭慧胜聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系纤维电子材料与器件研究院先进材料实验室上海200438

酶基电化学葡萄糖传感器具有优异的选择性和灵敏度,基于直接电子转移原理的第三代传感器有望解决第一、二代传感器所面临的易受氧气浓度干扰、电子介体不稳定等问题.因此,本研究基于聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和葡... 详细信息

酶基电化学葡萄糖传感器具有优异的选择性和灵敏度,基于直接电子转移原理的第三代传感器有望解决第一、二代传感器所面临的易受氧气浓度干扰、电子介体不稳定等问题.因此,本研究基于聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和葡萄糖脱氢酶(GDH)双组分开发了柔性纤维第三代葡萄糖传感器.该纤维传感器在10~500μmol/L范围内具有良好的线性(R^(2)=0.9968),灵敏度可达62.53μA/(mmol·L^(-1)·cm^(2)),且不受氧气影响.纤维传感器还具有良好的柔性和可编织性,将其集成到织物中,实现了人在运动时汗液中葡萄糖的连续实时监测,为制备满足可穿戴需求的第三代葡萄糖传感器提供了新思路.

关键词：柔性纤维葡萄糖传感器直接电子转移汗液监测聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐

海藻酸钙基凝胶电解质用于纤维超级电容器的连续化制备

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高分子学报 2024年第3期55卷 287-295页

作者：张岩峰张琨王闯王兵杰彭慧胜聚合物分子工程国家重点实验室、复旦大学高分子科学系纤维电子材料与器件研究院先进材料实验室上海200438

溶液挤出法能够连续化制备纤维储能器件,设计与开发高离子电导率的凝胶电解质是实现纤维储能器件一体化挤出的关键.使用海藻酸钙作为聚合物骨架,制备出海藻酸钙/硝酸锂凝胶电解质,其离子电导率高达145.3 mS/cm,并通过溶液挤出法实现了... 详细信息

溶液挤出法能够连续化制备纤维储能器件,设计与开发高离子电导率的凝胶电解质是实现纤维储能器件一体化挤出的关键.使用海藻酸钙作为聚合物骨架,制备出海藻酸钙/硝酸锂凝胶电解质,其离子电导率高达145.3 mS/cm,并通过溶液挤出法实现了纤维超级电容器的连续制备.基于该凝胶电解质构建的纤维超级电容器,其电压窗口最高可以达到1.8 V,并在0.05~2.00A/g电流密度下均可正常工作.当纤维超级电容器的充放电电流密度由0.05A/g增加到0.50A/g,容量保持率为99.7%.经过1000圈的充放电循环后,纤维超级电容器的容量保持率为99.3%.通过优化凝胶电解质组分、纤维电极直径、凝固浴的浓度和温度,纤维超级电容器的制备速度可以达到20 m/min,最终能够连续构建长度超过3000 m的纤维超级电容器,有望应用于可穿戴电子器件领域.

关键词：纤维超级电容器凝胶电解质连续化制备智能织物

具有抗蛋白黏附与抗菌性能的蝌蚪状单链粒子刷的构筑

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高分子学报 2024年第7期55卷 900-909页

作者：朱杰吴乃冰赵晓雅范艳斌黄霞芸陈道勇聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系上海200438 陶氏化学公司上海201203

基于蝌蚪状单链粒子与硅片表面的多位点协同非共价作用,发展了一种兼具操作便捷性和优异“生物防污”性能的PEG刷接枝策略.通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了聚乙二醇-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PEG-b-P4VP)嵌段共聚物,利用“静电介导”法对... 详细信息

基于蝌蚪状单链粒子与硅片表面的多位点协同非共价作用,发展了一种兼具操作便捷性和优异“生物防污”性能的PEG刷接枝策略.通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了聚乙二醇-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PEG-b-P4VP)嵌段共聚物,利用“静电介导”法对PEG-b-P4VP的P4VP嵌段进行链内交联,进一步加入过量的碘乙烷,制备得到P4VP“头部”完全季铵化的蝌蚪状单链粒子(TSCP-Q).在简单的溶液浸泡接枝过程中,充分交联塌缩的“头部”与硅片表面通过多位点非共价协同作用,显著减少其在表面的吸附面积,而充分舒展的PEG“尾部”则通过体积排斥效应,确保了TSCP-Q刷在表面的接枝均匀性.因此,所获得的TSCP-Q刷可在硅片表面实现了稳定且均匀地接枝,其中PEG“尾部”位于P4VP“头部”锚定层上方并有效遮蔽锚定层电荷.实验表明,TSCP-Q刷具有优异的抗牛血清蛋白(BSA)黏附性能(4.8 ng/cm2),并且能够有效抑制金黄色葡萄球菌(***)的繁殖(抗菌率可达81%).

关键词：蝌蚪状单链粒子聚合物刷聚乙二醇抗蛋白黏附抗菌

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人造黑色素染发材料

高分子学报 2024年第2期55卷 192-201页

作者：杨磊张小康张键华胡俊飞张婷顾志鹏李乙文四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室成都610065

传统仿生人造黑色素聚多巴胺(PDA)染发过程中涉及的过强碱性会使毛发粗糙影响发质,大量的金属离子则存在安全性问题.本工作利用黑色素单体5,6-二羟基吲哚(DHI)能够在温和条件下仅通过空气氧化发生快速聚合的特点,报道了一种通过温和条... 详细信息

传统仿生人造黑色素聚多巴胺(PDA)染发过程中涉及的过强碱性会使毛发粗糙影响发质,大量的金属离子则存在安全性问题.本工作利用黑色素单体5,6-二羟基吲哚(DHI)能够在温和条件下仅通过空气氧化发生快速聚合的特点,报道了一种通过温和条件在头发表面和内部原位聚合的人造黑色素染发材料.染发色度值L=21,与自然黑发基本一致,洗涤30次后L=25,耐洗涤性良好,染色后头发拉伸强度189 MPa,断裂伸长率51%,相比染色前发质有所改善.研究结果表明,此类染发剂染发条件温和(空气氧化),色度自然,固色持久,有助于改善发质,生物安全性良好,为开发新一代染发剂提供了创新的设计策略和可靠的工具平台.

关键词：人造黑色素聚二羟基吲哚染发剂仿生材料

钯催化烯-炔偶联反应对映选择性合成双环[3.2.1]辛二烯

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有机化学 2024年第1期44卷 321-322页

作者：杨刚崔秀灵华侨大学生物医学学院分子药物教育部工程研究中心福建省分子医学重点实验室厦门市海洋与基因药物重点实验室精准医学与分子诊断福建省高校重点实验室福建厦门361021

手性桥联双环骨架化合物广泛存在于多种药物和生物碱中.桥环化合物结构刚性,具有较大环张力,常常含有多个手性中心.此外,在合成桥环化合物时,反应过渡态会积累内在环应变(角应变和扭转应变).因此,构建手性桥环化合物,尤其是含有可修饰... 详细信息

手性桥联双环骨架化合物广泛存在于多种药物和生物碱中.桥环化合物结构刚性,具有较大环张力,常常含有多个手性中心.此外,在合成桥环化合物时,反应过渡态会积累内在环应变(角应变和扭转应变).因此,构建手性桥环化合物,尤其是含有可修饰单元的桥环化合物,仍然面临巨大的挑战[1].近年来,以环戊烯及其衍生物为起始原料,催化对映选择性合成手性桥环骨架引起化学家们广泛关注,如Johnston课题组[2]报道了手性布朗斯特碱催化不对称碘代内酯化反应,姚和权和林爱俊团队[3]实现了Pd催化串联Heck官能团化反应,张绪穆和吕辉团队[4]报道了Rh催化不对称加氢甲酰化(AHF)反应构建手性双环[2.2.1]内酯骨架等.尽管该领域研究取得了很大的突破,但进一步开发新的催化策略,以简单易得的环戊烯为原料构建结构多样的手性桥环骨架仍是非常重要且具有挑战性的课题.

关键词：桥环化合物手性中心钯催化加氢甲酰化碱催化偶联反应环戊烯辛二烯

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抗冻型丝蛋白胶黏剂的设计与制备

高分子学报 2024年第11期55卷 1463-1475页

作者：李欣阳陈旎杨公雯邵正中聚合物分子工程国家重点实验室、复旦大学先进材料实验室高分子科学系上海200433

为应对传统化学黏合剂因环境污染和潜在健康风险所带来的挑战,本研究在成功制备一款天然桑蚕丝蛋白和单宁酸复合胶黏剂的同时,很好地解决了传统黏合剂在低温环境下无法工作或性能不佳等问题.通过在丝蛋白中引入与其有强相互作用的单宁酸... 详细信息

为应对传统化学黏合剂因环境污染和潜在健康风险所带来的挑战,本研究在成功制备一款天然桑蚕丝蛋白和单宁酸复合胶黏剂的同时,很好地解决了传统黏合剂在低温环境下无法工作或性能不佳等问题.通过在丝蛋白中引入与其有强相互作用的单宁酸,抑制了丝蛋白由无规卷曲构象向β-折叠构象的转变,进而保障了此复合胶黏剂的强黏附力.在优化丝蛋白与单宁酸复合物配比的基础上,选用乙二醇和水二元溶剂体系,不仅有效提升了此生物基胶黏剂溶解性能和对各种基体黏结的普适性,并且显著降低了其冻结点,赋予了其相应的抗冻性能.实验结果证实,此生物基胶黏剂在从-20℃到室温范围内均展现出超越传统商用化学黏合剂和其他生物基黏合剂的黏附能力.因此,所研发的抗冻型丝蛋白生物基胶黏剂,以其环保性、生物降解性及在低温条件下出色的黏结性能,在包装、生物医疗及环境保护等领域中具有很好的应用前景.

关键词：丝蛋白单宁酸抗冻生物基胶黏剂环境友好