Photo-PISA制备毛发状手性杂化纳米粒及其应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51703120
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    罗菊香
  • 依托单位：
    三明学院
  • 学科分类：
    E0310.其他有机高分子功能材料
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The chiral nanoparticles (NPs) possess unique advantage in separation of enantiomers due to its large specific surface area. However, the NPs synthesized by emulsion or precipitation polymerization still have some limits such as lack of chiral surface selective sites, large particle size, poor dispersion and poor solvent resistance. To counter such problems, we fabricate hair-like chiral hybrid NPs with abundant chiral surface selective sites, small particle size, good dispersion and solvent resistance for effective chiral separation of amino acid enantiomers based on the combination of polymerization-Induced Self-Assembly (Photo-PISA) with post-modification. The macro chain transfer agent which owning poly chiral amino acid and poly3-(acryloyloxy)propyltrimethox-ysilane are synthesized by reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT). Then Photo-PISA can be conducted via RAFT polymerization of styrene in ethanol using the macro chain transfer agent. So the hairy-like chiral NPs are fabricated during the polymerization. And the hairy-like chiral hybrid NPs are formed by hydrolysis and cross-linking in alkaline condition. The project focuses on the correlation between the reactive conditions of Photo-PISA and the formation morphology of NPs. Then NPs application in effective separation of alanine enantiomers will be investigated. The significance of this project is to develop a new way to prepare hairy-like chiral hybrid NPs, and provide new material to solve the enantiomeric separation.
手性纳米粒由于比表面积大，在对映体拆分中具有独特的优势，但目前采用乳液或者沉淀聚合制备的纳米粒存在表面手性点较少、粒径较大、分散性和耐溶剂性较差等问题。针对这些问题，本研究拟用光诱导的聚合诱导自组装(Photo-PISA)和后改性方法制备表面手性点丰富、粒径小、分散性和耐溶剂性优异的毛发状手性杂化纳米粒，并用于诱导氨基酸对映体的结晶拆分。通过RAFT聚合得到含有聚手性氨基酸链段和聚3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷链段的嵌段大分子链转移剂，然后以此大分子链转移剂调控苯乙烯在甲醇中的Photo-PISA，制备毛发状手性纳米粒；该纳米粒可在碱性条件下水解交联，得到毛发状手性杂化纳米粒。重点研究Photo-PISA的反应条件和纳米粒形貌形成的相关性，实现杂化纳米粒在丙氨酸对映体中的有效拆分。研究意义在于为毛发状手性杂化纳米粒的制备提供一种新方法，为对映体的拆分提供一种新材料。

结项摘要

手性纳米粒具有比表面积大，表面易修饰等特点，在诱导氨基酸对映体结晶分离中具有独特的优势。手性纳米粒的制备多是采用乳液或者沉淀聚合方式获得，但是这两种聚合方法固有的缺点导致制备的用于诱导对映体结晶分离的手性纳米粒存在粒子表面的手性点较少、粒径较大、分散性和耐溶剂性较差等问题。针对这些问题，本研究拟用光诱导的聚合诱导自组装(Photo-PISA)和后改性方法制备表面手性点丰富、粒径小、分散性和耐溶剂性优异的毛发状手性杂化纳米粒，并用于诱导氨基酸对映体的结晶拆分。.本项目以L-丙氨酸甲酯盐酸盐和丙烯酰氯反应制备得到手性氨基酸单体N-丙烯酰基丙氨酸甲酯(NAAME)，通过RAFT聚合得到了不同相对分子质量、分子量分布窄(<1.2)的手性大分子链转移剂Macro-CTA聚(丙烯酰基丙氨酸甲酯)。然后以蓝光LED为光源，不加光引发剂和光催化剂，同时加入单体3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(APTMAS)和苯乙烯(St)，在室温下以Macro-CTA调控APTMAS和St的聚合。由于St单体溶于甲醇，聚苯乙烯(PSt)在甲醇中不溶解，通过Photo-PISA的方法制备了毛发状手性纳米粒聚(丙烯酰基丙氨酸甲酯)-b-[聚(3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷-co-聚苯乙烯)]。将三乙胺加入纳米粒的乙醇溶液，纳米粒水解交联，得到毛发状手性杂化纳米粒。初步研究了毛发状手性杂化纳米粒对丙氨酸异构体的选择性结晶分离。本项目重点研究了Photo-PISA的反应条件和纳米粒形貌形成的相关性，通过控制聚合条件，得到球形、线形、囊泡等形貌的纳米粒，纳米粒粒径在50-400nm之间，纳米粒浓度可达到20%w/w。本研究结果对毛发状手性杂化纳米粒在对映体结晶拆分中的应用及其在其他领域的拓展应用具有重要的指导意义。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
RAFT Copolymerization of Styrene and Maleic Anhydride with Addition of Ascorbic Acid at Ambient Temperature
室温下添加抗坏血酸的苯乙烯和马来酸酐的 RAFT 共聚
  • DOI：
    10.1155/2020/3695234
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Advances in Polymer Technology
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Juxiang Luo;Deshu Cheng;Mingchun Li;Meihua Xin;Weifu Sun;Wangchuan Xiao
  • 通讯作者：
    Wangchuan Xiao
可见光诱导苯乙烯的常温快速可逆加成-断裂链转移聚合
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    高等学校化学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗菊香;程德书;李明春;辛梅华
  • 通讯作者：
    辛梅华
室温可见光引发聚合诱导自组装制备P2VP-b-PSt纳米材料
  • DOI：
    10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1131
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗菊香;程德书;李明春;辛梅华
  • 通讯作者：
    辛梅华
RbSe3B2O9(OH) and CsSe3B2O9(OH): one dimensional boroselenite-based anionic frameworks with second harmonic generation properties
RbSe3B2O9(OH) 和 CsSe3B2O9(OH)：具有二次谐波产生特性的一维硼硅酸盐基阴离子骨架
  • DOI：
    10.1039/c8dt00390d
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Zhang Jian-Han;Wang Qi-Bing;Chen Chun-Le;Luo Ju-Xiang;Hu Chun-Li;Song Jun-Ling;Mao Jiang-Gao
  • 通讯作者：
    Mao Jiang-Gao
Synthesis, structure, and characterization of RbNdGe2O6 as a novel visible-light-driven catalyst for photodegradation methylene blue
RbNdGe2O6作为新型可见光驱动光降解亚甲基蓝催化剂的合成、结构和表征
  • DOI：
    10.1016/j.jssc.2020.121246
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Solid State Chemistry
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Zhang Jian-Han;Hao Xian-Dong;Wang Xin;Su Zhi-Zhong;Luo Ju-Xiang;Wu Hong-Yan;Lin Fu-Xing
  • 通讯作者：
    Lin Fu-Xing

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其他文献

重组1,3-丙二醇氧化还原酶酶学性质和稳定性的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    食品与发酵工业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方柏山;罗菊香
  • 通讯作者：
    罗菊香
1,3-丙二醇脱氢酶一步纯化与杂化凝胶固定化的初步研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    化工进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方柏山;罗菊香;彭益强;张磊
  • 通讯作者：
    张磊
重组PDOR基因的表达与纯化及部分酶学性质
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    华侨大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方柏山;王晓霞;夏启容;罗菊香
  • 通讯作者：
    罗菊香

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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