《3D超分子納米通道系統設計構築及其手性分離功能研究》是依託華中師範大學，由李海兵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：3D超分子納米通道系統設計構築及其手性分離功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李海兵
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展高效的手性分離新方法是手性藥物研究中迫切需要解決的挑戰任務，具有重要的理論意義和現實需求。本申請是在申請者一直堅持從事杯芳烴化學研究的基礎上, 提出設計構築手性杯芳烴組裝納米通道的思路來發展手性分離新方法。這其中關鍵科學問題是如何設計合成高手性選擇性的杯芳烴。我們的解決策略是：依據α-芳香取代丙酸類藥物的結構特點，通過對弱相互作用的互補匹配調控，實現多點鍵合的策略來設計合成L-胺基酸杯[4]芳烴; 並研究其在納米通道表面的組裝及雜化納米通道的手性分離功能。闡明手性分離的構效關係，認識其手性分離的作用機理和方式，發展基於杯芳烴雜化納米通道新型手性分離方法。
結題摘要
手性藥物研發是當今新藥研發的熱點領域，而發展高效的手性藥物分離方法是一項極具挑戰性的任務, 具有重要的理論和實際意義。目前手性藥物分離的方法中，基於納米通道的膜分離技術具有操作簡單、可連續生產、易放大等優點受到廣泛關注，其中PET納米通道基材具有微型化、高通量的優勢，是發展手性仿生納米通道的優先選擇。另外，受生命體啟發主客體系，考慮到主客體系具有較好的識別特異性，在前期工作中我們小組率先在納米通道表面引入主客體系，成功構築通道並實現了手性檢測，為設計可循環使用的手性納米通道分離體系提供了新思路。在此策略基礎上，我們延續這一主要思想，繼續開發了一系列3D超分子（功能化大環芳烴）納米通道，研究內容集中於以下三個關鍵科學問題：一、如何設計合成高手性選擇性的主體分子？二、如何在通道表面有效組裝主體分子？三、如何實現仿生納米通道內手性識別、傳輸及分離？每個問題的具體解決思路如下：一、大環芳烴作為新一代超分子主體，具有高度對稱的剛性結構、易於修飾以及獨特的主客體化學性質等優越性能，在分子傳輸分離上有著重要套用價值。我們設計合成了一系列手性大環芳烴，利用其結構特點和衍生功能化實現高手性選擇。二、除了簡單有效的共價修飾以外，我們基於主客體化學原理，提出了更加智慧型化的自組裝修飾方法，不僅提高了對手性分子的選擇性，還增加了一系列光敏、溫敏、可逆等性能。三、實踐了手性分子的拆分，探究了不同體系最合適的分離條件，闡明手性分離的構效關係，認識其手性分離的作用機理和方式，達到了商業化分離手性藥物的基本要求，發展了基於3D超分子納米通道新型手性分離方法。研究成果主要以論文和專利形式提供，在SCI源刊上發表了3篇Angew. Chem. Int. Ed. 、2篇Nat. Commun.、2篇Anal. Chem.等共20篇高質量論文，獲得了一項國內專利及省部級高校科研優秀成果獎，參加了包括國際杯芳烴會議、全國大環超分子化學研討會等學術交流活動，培養了4名博士研究生、8名碩士研究生。
