Polirotaksan - Polyrotaxane

A polirotaksan bu simlar va halqalardan tashkil topgan mexanik ravishda bir-biriga bog'langan molekulaning bir turi bo'lib, ularda bir nechta halqalar molekulyar o'qga tiqilib, ikkita katta uchli guruhlar tomonidan parchalanishiga yo'l qo'yilmaydi. Sifatida oligomerik yoki polimer turlari rotaksanlar, polirotaksanlar, shuningdek, energiya kiritilishini molekulyar harakatlarga aylantirishga qodir, chunki halqa harakatlari tashqi stimul bilan boshqarilishi mumkin.[1] Polirotaksanlar o'nlab yillar davomida katta e'tiborni jalb qilishdi, chunki ular funktsional imkoniyatlarga ega bo'lishlari mumkin molekulyar mashinalar murakkab molekulyar tuzilishga ega.[2]

Garchi yo'q bo'lsa ham kovalent aloqalar o'qlar va halqalar o'rtasida polirotaksanlar yuqori faol faollik energiyasi tufayli barqaror (Gibbs energiyasi ) o'qlardan uzuklarni tortib olish uchun engib o'tish kerak edi. Shuningdek, halqalar o'qlar bo'ylab harakatlanish va erkin aylanish imkoniyatiga ega, bu esa polirotaksanlarning juda katta ichki erkinlik darajasiga olib keladi. Ushbu topologik jihatdan bir-biriga bog'langan tuzilish tufayli polirotaksanlar an'anaviy polimerlarga nisbatan juda ko'p turli xil mexanik, elektr va optik xususiyatlarga ega.[3]

Bundan tashqari, mexanik ravishda bir-biriga bog'langan inshootlarni turi bo'lgan slayd halqali materiallarda saqlash mumkin supramolekulyar turli xil polirotaksanlarda halqalarni o'zaro bog'lash yo'li bilan sintezlangan tarmoq (sakkiztaning o'zaro bog'lanishi deb ataladi). Slayd halqali materiallarda uzuklarning o'zaro bog'lanishlari o'qlar bo'ylab erkin o'tishlari mumkin, bu esa shpilkalarga o'xshash ipli polimer tarmoqlarining kuchlanishini tenglashtirish uchun. Ushbu o'ziga xos tuzilishga ega bo'lgan slayd halqali materiallar turli xilligi sababli yuqori darajada cho'zilib ketadigan muhandislik materiallarini tayyorlashlari mumkin mexanik xususiyatlar.[4]

Agar halqalar va o'qlar biologik parchalanadigan va biologik mos keladigan bo'lsa, poliotaksanlar, shuningdek, gen / dori yuborish kabi biotibbiyot uchun ishlatilishi mumkin. Polyrotaxanes-ning boshqa biomedikal polimerlardan afzalligi, masalan polisakkaridlar, chunki bir-biriga bog'langan tuzilmalar iplarning uchida katta tiqinlar tomonidan saqlanib turiladi, agar katta tiqinlar olib tashlansa, masalan, kimyoviy stimul bilan olib tashlangan bo'lsa, halqalar o'qlardan ajralib chiqadi. Kuchli tarkibiy o'zgarish dasturlashtirilgan dori yoki genlarni etkazib berish uchun ishlatilishi mumkin, bunda dori yoki gen tiqinlar aniq joyida kesilganda halqalar bilan chiqarilishi mumkin.[5]

Rotaxane va Polyrotaxane

Polirotaksanlar turlari

Rotaksanlar bo'linmalarining joylashishiga ko'ra, polirotaksanlar asosan ikki turga bo'linishi mumkin: rotaksan birliklari asosiy zanjirda (o'qda) joylashgan asosiy zanjirli polirotaksanlar va rotaksan birliklari joylashgan yon zanjir polirotaksanlar. yon zanjir. Tegishli polipseudorotaksanlar ham xuddi shu printsip asosida bo'linishi mumkin: asosiy zanjirli polipseudorotakslar yoki uchida tiquvchi bo'lmagan yon zanjirli polipseudorotaksanlar.

Ikkala asosiy zanjirli polirotaksanlarda ham, yon zanjirli poliotaksonlarda ham boshqa polimerlardan o'ziga xos xususiyati halqa birligining simli birliklarga nisbatan har xil harakatlanish potentsialidir. Assambleyaning shakli va joylashishi harorat, pH qiymati yoki atrof muhitning boshqa sharoitlari o'zgarishiga turlicha ta'sir ko'rsatishga qodir bo'lgani uchun, polirotaksanlar juda ko'p o'ziga xos xususiyatlarga ega.[6]

Asosiy zanjirli poliotaksanlar

Asosiy zanjir polirotaksanlar polimer magistrallarining (asosiy zanjir) tsikli molekulalar bilan o'zaro bog'langan katta tiqinlar bilan xost-mehmon o'zaro ta'sirida hosil bo'ladi.

Asosiy zanjirli poliotaksanlar uchun beshta asosiy sintez yo'llari mavjud.[7][8][9]

(1) Siklizatsiya asosiy zanjir mavjudligida.

Asosiy zanjirli poliotaksanlarga sintez yo'llari

Ushbu sintez yo'li tsikllanish reaktsiyalarining yuqori suyultirish sharoitlarini talab qiladi. Biroq, ko'p holatlarda, rotaksan hosil bo'lishi uchun yuqori suyultirish sharoitlarini saqlab qolish qiyin. Ushbu muammoni hal qilishning boshqa mumkin bo'lgan usullari shablon tsiklizatsiyalari, masalan, metallga asoslangan siklizatsiya xelat, o'zgartirish-o'tkazish komplekslash yoki inklyuziya komplekslari.

(2) Monomerik rotaksanlar birliklarining polimerizatsiyasi.

Polimerizatsiya orqali barqaror rotaksan monomerlari orqali polirotaksanlar olinadi. Ushbu usul quyidagilarni talab qiladi monomerik rotaksan birliklari erituvchida barqaror va polimerlanishi mumkin bo'lgan faol guruhlarga ega, ya'ni halqalar asosiy zanjirdan ajralmaydi.

(3) kimyoviy konversiya.

Ushbu usulda maxsus ishlab chiqilgan chiziqli polimerlar talab qilinadi. Loyihalashtirilgan monomerlar tsiklik birikmalarning prekursorlari bo'lgan maxsus chiziqli polimerlarni olish uchun polimerlanadi. Polimer zanjirlarining ikki tomoniga katta tiqinlar o'zgartirilgandan so'ng, asosiy zanjirda tsiklik tuzilish hosil qilish uchun kashshoflardagi "vaqtinchalik" kimyoviy bog'lanishlar kesilib, polirotaksanga aylanadi. Ushbu usulning nochorligi - bu maxsus chiziqli polimerlarni prekursorlar bilan loyihalash va sintez qilish jarayonida zarur bo'lgan murakkab kimyo va polirotaksanlarga o'tish, masalan. selektiv kimyoviy bog'lanishni ajratish. Ushbu usulda ko'plab sintez bosqichlari talab qilinadi.

(4) Oldindan shakllangan asosiy zanjir molekulalarini oldindan shakllangan halqalar orqali burish.

To'rtinchi yondashuv - polirotaksanlarni sintez qilishning eng oddiy usuli. Asosiy zanjir polimerlari va eritmadagi halqalarni aralashtirish orqali halqalarni zanjirlardan ajralishini oldini olish uchun katta tiqinlarni qo'shgandan so'ng polirotaksanlar olinishi mumkin. Har bir zanjirdagi halqalar soni ipning muvozanatiga bog'liq. Zanjir uchlari va entropik ta'sirlarning past konsentratsiyasi sababli kinetik cheklovlar ham qo'shimcha ko'rib chiqishni talab qiladi. Ushbu to'siqlarni engib o'tish uchun shablonni burama qilish (quyida ko'rib chiqing), shuningdek muvozanat konstantasini o'zgartirib, halqalar sonini dinamik ravishda yaxshilay oladigan muqobil variantdir.

(5) Oldindan shakllangan halqalar ishtirokida chiziqli makromolekulani ishlab chiqarish.

Ushbu yondashuvga ikkita umumiy usul kiritilgan: "statistik yondashuv" va "shablonni tiqish usuli".

"Statistik yondashuv" da halqalar va torlar orasidagi o'zaro ta'sir kuchsiz jozibali yoki jirkanch yoki hatto ahamiyatsiz. Haddan tashqari halqalarni ishlatish orqali ipni tortib olish yoki ajratish uchun muvozanat polimerlanishdan oldin ip tomonga majbur qilinadi. Sintez marshruti 1 bilan taqqoslaganda halqalar rotaksanlar o'rniga tizimning asosiy tarkibiy qismidir, shuning uchun bu usullar uchun yuqori suyultirish shartlari talab qilinmaydi.

"Shablonni tortish yondashuvi" da, statistik yondashuvdan farqli o'laroq, halqalar va torlar orasidagi o'zaro ta'sirlar jozibador bo'lishi kerak, masalan, 1-sintez marshrutida aytib o'tilgan metall xelatlar yoki zaryadlarni uzatish shovqinlari. Shuning uchun muvozanat entalpik tarzda boshqariladi. , bu erda entalpiya salbiy. Ushbu usulda juda ko'p sonli halqalarni olish mumkin, shuning uchun bu juda foydali usul stexiometrik jihatdan polirotaksanlarning halqalar nisbatini boshqarish.

Threading equilibrium in synthesis route 5 to polyrotaxanes

Oligomerik etilen glikollar (ip) va toj efirlari (halqa) va naftalin-1,5-di-izosiyanat (tiqin) bilan yig'ilgan rotaksan monomerini polimerlash orqali polirotaksan sintez qilinganligi "statistik yondashuv" ga misoldir. zanjirli halqa tizimidagi iplar muvozanatini o'z ichiga oladi.[10]

Siklodekstrinlar polyrotaxanes-da xost molekulalari (halqa) sifatida keng o'rganilgan. The poli (etilen glikol) lar a-siklodekstrinlar bilan birikib molekulyar marjonlarni hosil qilishi mumkin.[11] Har ikki etileneoksiya birligini takrorlaydi poli (etilen glikol) lar bitta a-siklodekstrin ichida ip o'tkazishi mumkin. Modellar shaklning masofasi ekanligini tasdiqlaydi zig-zag takroriy birliklarning tuzilishi a-siklodekstrinlardagi bo'shliq kattaligiga to'g'ri keladi. Bu poli (etilen glikol) lar b-siklodekstrin bilan rotaksanlar hosil qila olmasligini tushuntirib beradigan "shablon iplari" ning klassik namunasidir.

Cyclodextrin.svg

Crown efirlari - polirotaksanlar sintezida ishlatiladigan monomakrosiklik polimerlarning yana bir turi. Polirotaksanlar o'tkazib tayyorlanishi mumkin bosqichma-bosqich o'sish polimerizatsiyalari huzurida alifatik toj efirlari. Ko'pgina hollarda, toj efirlari va OH yoki NH / NHCO qismlari orasidagi vodorod aloqasi yig'ilishlar shaklida ishtirok etadi. Tarmoq molekulalarining kattalashishi bilan ipning samaradorligi oshadi.[12] Bundan tashqari, to'xtash moslamalari ipning samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.[13]

Various crown ethers (molecular diagrams).png

Metallni muvofiqlashtirish shuningdek polirotaksan inshootlarini qurish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu usulda metal ionlari sintez shablonlari sifatida rotaksan tuzilmalarining muvofiqlashtiruvchi joylarini aniqlash uchun ishlatiladi. Konjuge polirotaksanlar metall shablon strategiyalari orqali sintez qilinishi mumkin elektropolimerizatsiya halqa tirnoqlari va konjugatsiyalangan magistral (sim) orasidagi elektron muftani sozlashni ta'minlaydi.

Yon zanjirli poliotaksanlar

Yon zanjirli poliotaksanlar polimer yon zanjirlarining tsiklik molekulalar bilan xost-mehmon o'zaro ta'sirida hosil bo'ladi, ular katta tiqinlar bilan bog'lanib turadi.

Yon zanjirli poliotaksanlarning asosan uch turi mavjud:[14]

(1) Poliaksis / rotor: Yon zanjirda o'zaro bog'lanmagan tsiklik molekulalar bilan yig'ilgan taroqsimon polimerlar.

(2) Polirotor / eksa: polimerlar yon zanjirda tsiklik molekulalarga ega, ular mehmon molekulalari bilan birikib, polipsevdorotaksanlar hosil qiladi.

Yon zanjirli poliotaksanlarga sintez yo'llari

(3) Polirotor / poliaksiya: polimerlar polimerlar bilan biriktirilgan kovalent bog'langan tsiklik molekula-qismlarga ega bo'lib, ular yon zanjirda tasdiqlangan.

Asosiy zanjirli poliotaksanlarga sintez yo'llariga o'xshab, asosan, yon zanjirli poliotaksonga oltita yondashuv mavjud.

(1) Amalga oshirilgan greft polimerining halqali iplari[15]

(2) uzuklarni payvand qilish[16]

(3) Rotaksan-payvandlash[17]

(4) Makromonomerning halqalar bilan polimerizatsiyasi

(5) Rotaksan-monomerning polimerizatsiyasi

(6) kimyoviy konversiya

Xuddi shunday, zanjir va halqalarning holatini almashtirish mumkin, bu esa mos keladigan yon zanjirli polirotaksanlarga olib keladi.

Xususiyatlari

Polirotaksanda, odatdagi polimerdan farqli o'laroq, molekulalar kovalent bog'lanishlar bilan emas, balki vodorod korpusi yoki o'zgarish o'zgarishi kabi mexanik bog'lanish bilan bog'lanadi. Shuningdek, halqalar o'qlar atrofida aylanib yurishi yoki atrofida harakatlanishiga qodir, natijada polirotaksanlar katta miqdordagi erkinlikka ega. Molekulalarning bu noan'anaviy birikmasi polirotaksanlarning o'ziga xos xususiyatlariga olib keladi.

Barqarorlik va eruvchanlik

Rotaksanlar birligining uchlarida tiqinlar borligi sababli, polirotaksanlar polipseudorotaksanlarga qaraganda termodinamik jihatdan ancha barqarordir (tuzilishi polirotaksanga o'xshash, ammo ikki uchida tiqinlarsiz). Bundan tashqari, agar mehmon va mezbon molekulalarining o'zaro ta'siri jozibali bo'lsa, masalan, vodorod bilan bog'lanish yoki zaryadlarni uzatish, ular jozibali o'zaro ta'sirga ega bo'lmaganlarga qaraganda yaxshiroq barqarorlikka ega. Ammo o'ziga xos tuzlar, pH holati yoki haroratning o'zgarishi halqa, halqa, orqa miya yoki magistral o'rtasidagi o'zaro ta'sirni buzishi yoki to'xtatishi mumkin, bu poliotaksonlarning strukturaviy yaxlitligini yo'q qiladi. Masalan, dimetilformamid yoki dimetil sulfoksid so'zini to'xtatishga qodir vodorod bilan bog'lanish siklodekstrin asosidagi poliotaksanlar tarkibidagi siklodekstrinlar orasida. Shuningdek, pH qiymati o'zgarishi yoki yuqori harorat ham kristalli domenlarni yo'q qilishi mumkin. Tiqinlar va zanjirlar orasidagi ba'zi kimyoviy bog'lanishlar kislotali yoki asosli eritmada barqaror emas. To'siqlar zanjirdan kesilganda, halqalar o'qlardan ajraladi, bu esa polirotaksanlarning ajralishiga olib keladi.

Masalan, a-siklodekstrinlar va polietilen glikol tomonidan yig'ilgan "molekulyar marjon"[18] suvda va dimetilfomamidda erimaydi, garchi ularning ota-onalari a-siklodekstrin va polietilen glikolning tarkibiy qismlari erishi mumkin va bu sintez suvda sodir bo'lishi mumkin. Mahsulot dimetil sulfoksid yoki 0,1 M natriy gidroksid eritmasida eriydi. Buning sababi siklodekstrinlar orasidagi vodorod aloqasi. Vodorod aloqasi dimetil sulfoksid yoki asos eritmasi bilan vayron qilinganligi sababli uni eritib yuborish mumkin, ammo suv siklodekstrinlar orasidagi vodorodning o'zaro ta'sirini deformatsiya qilmaydi. Bundan tashqari, termodinamik sinovlarda komplekslanish jarayoni ekzotermik bo'lib, bu ham vodorod bog'lanishining mavjudligiga mos keladi.

Fotoelektronik xususiyatlar

Politorotaksanlarning xususiyatlaridan biri mexanik ravishda bir-biriga bog'langan tuzilmalarga fotoaktiv yoki elektrion-faol birliklarni kiritishda fotoelektronik javobni o'z ichiga oladi.

Masalan, polirotaksan tuzilmalari uzuklarga payvand qilinadigan lyuminestsentsiyani o'chiruvchi molekulalarni va uchlarida boshqa molekulalarni kuchaytirishga qodir.[19] Floresanning kuchayishi ximosensor polimerda energiya migratsiyasini kuchaytiradigan polirotaksan tuzilishi yordamida erishish mumkin. Teshik-elektron juftining rotaksanlar maydoniga tez o'tishi energiya birikmasining kuchayishiga olib keladigan tezkor birikma bilan davom etishi aniqlandi. Bundan tashqari, ushbu poliotaksanlarning o'tkazuvchanligi asosiy tarkibiy qismlardan past edi.

Shuningdek, o'tkazuvchan poliotaksonlarni polirotaksanlar tarkibida metall bog'lash orqali olish mumkin. Masalan, konjugatsiyalangan magistralni o'z ichiga olgan polirotaksanni metall shablon va elektropolimerizatsiya orqali sintez qilish mumkin.[20] Oldingi ionni olib tashlash uchun kuchli bog'lash qobiliyatiga ega bo'lgan boshqa metall ishlatilganda metall ionlari bog'lanishi qaytariladi, bu esa "iskala effektining qaytaruvchanligi" ni keltirib chiqaradi. Erkin koordinatsiya joylari va organik matritsani labil iskala saqlab turishga qodir.

Potentsial dastur

Molekulyar mashinalar

Qurilish uchun ko'plab mexanik ravishda bir-biriga bog'langan molekulalar o'rganilgan molekulyar mashinalar. Molekulalar an'anaviy kovalent bog'lanishlar o'rniga mexanik bog'lanishlar bilan bog'langanligi sababli, komponent boshqa ota-ona komponenti atrofida harakatlanishi (moki) yoki aylanishi mumkin, bu mexanik ravishda bir-biriga bog'langan molekulalarning katta miqdordagi erkinligini keltirib chiqaradi. Polirotaksanlar, mos rotaksanlarning polimer shakli sifatida, molekulyar mashinalarda ham qo'llaniladi.

Masalan, molekulyar shutlning harakatlanish jarayoni hal qiluvchi yoki harorat tomonidan boshqarilishi mumkin.[21] Uzuklar va torlar orasidagi gidrofobik o'zaro ta'sir va halqalar va bog'lovchilar o'rtasidagi itaruvchi o'zaro ta'sir tufayli, bu o'zaro ta'sirga ta'sir ko'rsatadigan sharoitlardan molekulyar moki ichidagi halqalarning harakatchanligini boshqarish uchun foydalanish mumkin. Bundan tashqari, agar poliotaksanlarni hosil qilish uchun kationli yoki anionik birliklardan foydalanilsa, eritmadagi tuzlar yoki pH ham halqalar va simlar orasidagi zaryadlarning o'zaro ta'siriga ta'sir qiladi, bu esa molekulyar moki halqasining harakatini boshqarish uchun muqobil usul hisoblanadi.[22]

Poli [2] rotaksan "romashka zanjirlari "(zanjir hosil qilish uchun bog'langan novdalar qatori kabi) molekulyar mushak hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan molekula misoli.[23] Poli [2] rotaksan tashqi stimulga javoban kengayishi yoki qisqarishi mumkin, bu mushaklarning xatti-harakatlariga o'xshaydi, bu "molekulyar mushak" qurish uchun ideal model. Zanjirdagi halqali stantsiyalar pH yoki yorug'lik bilan boshqarilishi mumkin. "Daisy zanjiri" tuzilishi tufayli, romashka zanjiridagi ikkita halqa bitta stantsiyadan ikkinchi stantsiyaga siljiydi, bu esa ikkita halqa orasidagi masofani va butun romashka zanjirining holatini o'zgartiradi. Uzuklar yaqinlashganda, romashka zanjirining butun hajmi kattalashadi, bu "kengayish" holatidir. Uzuklar keyingi stantsiyaga etib borgan sari molekula kamayib borishi bilan "qisqarish" holatiga aylanadi.[24]

Slayd halqali materiallar

Juda-cho'ziluvchan-termosensitiv-gidrogellar-kiritilgan-slayd-halqa-polirotaksan-xoch-ncomms6124-s3

Polirotaksanlar tarkibidagi halqalarni kimyoviy o'zaro bog'lash orqali sirpanuvchi jellar topologik jihatdan sakkizta rasm bilan o'zaro bog'lanish orqali olinadi. Bu polimerlar tarmog'i (gel) bo'lsa ham, halqalar polimerlar tarmog'idagi polirotaksanlarga o'rnatilmagan, halqalarning o'zaro bog'lanishlari polimer zanjiri bo'ylab erkin harakatlana oladi. Bu xuddi kasnaq effekti deb ataladigan kasnaklar singari tarmoqning kuchlanishini tenglashtirishi mumkin. Kimyoviy jellarda polimer zanjirlarini sindirish oson, chunki heterojen polimerning uzunligi cheklangan yoki aniqlangan. Natijada, kimyoviy jel yuqori bosim ostida bo'lganda, kuchlanish butunga tenglashtirilmaydi. Aksincha, tarmoqdagi eng zaif qism osonroq buziladi, bu esa jelning shikastlanishiga olib keladi. Biroq, slayd halqali materiallarda polimer zanjiri kasnaklar singari sakkizta shaklidagi o'zaro bog'lanishlardan o'tib, tarmoqning tarangligini tenglashtira oladi. Natijada, slayd halqali materiallar yuqori cho'ziluvchan materiallarni qurish uchun qo'llaniladi, cho'zilganda uning uzunligidan 24 baravargacha va bu jarayon orqaga qaytarilishi mumkin.[25]

Giyohvand moddalar / genlarni etkazib berish

Polirotaksanlar tarkibiy qismlardan hosil bo'lishiga qaramay, ularning eruvchanligi xost yoki mehmon molekulalaridan farq qiladi. Misol uchun, siklodekstrinlarga asoslangan tsiklodekstrin asosidagi polirotaksanlar, tsiklodekstrinlarning tashqi tuzilishining gidrofilligi yoki yuqori kutupliligi tufayli, ba'zi polrotaksanlarni suvda yoki boshqa qutb erituvchilarda eritishga qodir, ammo mehmon molekulalari hidrofob yoki qutbsiz. Ushbu suvda eriydigan moddalar giyohvand moddalar yoki gen tashuvchilarga qo'llanilishi mumkin.

Giyohvand moddalarni / genlarni etkazib berishda qo'llaniladigan poliotaksanlar uchun ikkita asosiy afzallik mavjud:

Maqsad

Mexanik ravishda bir-biriga bog'langan tuzilmalar iplarning uchida katta tiqinlar tomonidan saqlanib turilganligi sababli, agar katta miqdordagi tiqinlar olib tashlansa, masalan, kimyoviy stimul bilan olib tashlangan bo'lsa, halqalar o'qlardan ajralib chiqadi. Dasturiy dorilar yoki genlarni etkazib berish uchun keskin tarkibiy o'zgarishlardan foydalanish mumkin, shundan to'xtatuvchi vositalar belgilangan manzilda kesilganda dori yoki gen halqalar bilan ajralib chiqishi mumkin.

Masalan, genlarni etkazib berishni takomillashtirilgan vositasini halqalar, umurtqa pog'onalari va keyin tiqinlar yordamida hosil bo'lgan poliotakson yordamida olish mumkin. disulfid bog '(yoki tanada tanlab olinadigan boshqa kimyoviy bog'lanish).[26] Kation bilan ishlab chiqilgan polirotaksanlar pDNA bilan bog'lanib, orqali kompleks hosil qilishi mumkin elektronstatik o'zaro ta'sir. Glutation (yoki sezgir kimyoviy bog'lanishni qoplashi mumkin bo'lgan boshqa tegishli kimyoviy moddalar) maqsad hujayralarida haddan tashqari ifoda etilgan. Polirotaksan / plazmid DNK (pDNA) komplekslarini nishon hujayralari o'zlashtirganda, hujayralararo glutation polulfotaksonlarning dissotsilanishiga olib keladigan polrotaksanlarning uchidagi tiqinlarni kesib tashlash uchun disulfid bog'lanishini uzishi mumkin. Halqalar zanjirdan ajralib ketganda pDNA halqa molekulalari bilan ajralib chiqadi.

Uzoq muddatli nazorat ostida ozod qilish

Poli (psevdo) rotaksanlarning yana bir afzalligi giyohvand moddalar yoki genlarni uzoq muddat ozod qilish qobiliyatidir. Ayrim polirotaksanlar fizik gidrogel hosil qilish uchun ishlatilishi mumkin, bu supramolekulyar gidrogel deb ataladi. Bunday hollarda, ushbu tarmoq ichida ko'p miqdordagi suvni ushlab turishga qodir bo'lgan poli (psevdo) rotaksanlar tomonidan hosil qilingan uch o'lchovli o'zaro bog'liq tarmoqni olish mumkin. Agar eritmada suvda eriydigan dorilar yoki genlar qo'shilsa, uni supramolekulyar gidrogellarda kapsulalash mumkin. Shuningdek, funktsional birliklar poli (psevdo) rotaksanlar bo'linmalarida ishlatilishi mumkin, bu poli (psevdo) rotaksanlar va kapsulalangan dorilar / genlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni kuchaytiradi va tashuvchilarni boshqa oldindan belgilangan funktsiyalar bilan ta'minlaydi. Tarmoq suvga asoslangan muhitda yanada shishganligi sababli, tashuvchining bir qismi asta-sekin eriydi, shuning uchun kapsulalangan dori yoki gen uzoq vaqt davomida gidrogellardan chiqarilishi mumkin.[27][28]

Adabiyotlar

  1. ^ Harada, Akira (2001-06-01). "Siklodekstringa asoslangan molekulyar mashinalar". Kimyoviy tadqiqotlar hisoblari. 34 (6): 456–464. doi:10.1021 / ar000174l. ISSN  0001-4842.
  2. ^ Mayumi, Koichi; Ito, Kohzo; Kato, Kazuaki (2015-10-13). Polyrotaxane va slide-ring materiallari. doi:10.1039/9781782622284. ISBN  9781849739337.
  3. ^ Supramolekulyar polimerlar kimyosi - Vili onlayn kutubxonasi. 2011. doi:10.1002/9783527639786. ISBN  9783527639786.
  4. ^ Mayumi, Koichi; Ito, Kohzo; Kato, Kazuaki (2015-10-13). Polyrotaxane va slide-ring materiallari. doi:10.1039/9781782622284. ISBN  9781849739337.
  5. ^ Ma, Xing; Chjao, Yanli (2015-08-12). "Xost va mehmonlarning o'zaro ta'siriga asoslangan supramolekulyar tizimlarning biomedikal qo'llanilishi". Kimyoviy sharhlar. 115 (15): 7794–7839. doi:10.1021 / cr500392w. ISSN  0009-2665. PMID  25415447.
  6. ^ Gibson, Garri V.; Bheda, Mukesh S.; Engen, Pol T. (1994). "Rotaksanlar, katenanlar, polirotaksanlar, polikatenanlar va ularga tegishli materiallar". Polimer fanida taraqqiyot. 19 (5): 843–945. doi:10.1016/0079-6700(94)90034-5.
  7. ^ Harada, Akira (2006-01-01). "Polyrotaxanes sintezi". Materialshunoslik va texnologiya. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi:10.1002 / 9783527603978.mst0236. ISBN  9783527603978.
  8. ^ Gibson, Garri V.; Bheda, Mukesh S.; Engen, Pol T. (1994). "Rotaksanlar, katenanlar, polirotaksanlar, polikatenanlar va ularga tegishli materiallar". Polimer fanida taraqqiyot. 19 (5): 843–945. doi:10.1016/0079-6700(94)90034-5.
  9. ^ Xuang, Feyxe; Gibson, Garri V. (2005-10-01). "Polipseudorotaksanlar va polirotaksanlar". Polimer fanida taraqqiyot. 30 (10): 982–1018. doi:10.1016 / j.progpolymsci.2005.07.003.
  10. ^ Agam, Giora; Graiver, Daniel; Zilxa, Albert (1976-08-01). "Topologik izomerlarni statistik usullar bilan shakllantirish bo'yicha tadqiqotlar". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 98 (17): 5206–5214. doi:10.1021 / ja00433a026. ISSN  0002-7863.
  11. ^ Xarada, Akira; Li, Jun; Kamachi, Mikiharu (1992-03-26). "Molekulyar marjon: ko'plab ipli a-siklodekstrinlarni o'z ichiga olgan rotaksan". Tabiat. 356 (6367): 325–327. Bibcode:1992 yil Natur.356..325H. doi:10.1038 / 356325a0.
  12. ^ Walba, Devid M. (1985). "Topologik stereokimyo". Tetraedr. 41 (16): 3161–3212. doi:10.1016 / s0040-4020 (01) 96671-2.
  13. ^ Shill, Gotfrid; Logemann, Enno; Littke, Valter (1984 yil avgust). "Makrotsiklen, katenan va tugun". Unserer Zeit-dagi Chemie. 18 (4): 130–137. doi:10.1002 / ciuz.19840180404.
  14. ^ Harada, Akira (2006-01-01). "Polyrotaxanes sintezi". Materialshunoslik va texnologiya. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi:10.1002 / 9783527603978.mst0236. ISBN  9783527603978.
  15. ^ Kalderon, Veronika va boshqalar. "Kulon tarkibidagi tojli efirlarni yoki ularning dipodal o'xshashlarini o'z ichiga olgan yangi aromatik poliamidlarni sintezi va tavsifi. II. Benzo ‐ 15 ‐ toj ‐ 5 va orto bis [2‐ (2 ‐ etoksietoksi) etoksi] benzol." Polimer fanlari jurnali A qism: Polimerlar kimyosi 44.13 (2006): 4063-4075.
  16. ^ Markus tug'ilgan; Ritter, Helmut (1991 yil avgust). "Yon zanjirlarda kovalent ravishda bog'lanmagan siklodekstrinlarni o'z ichiga olgan taroqsimon rotaksan polimerlari". Makromolekulyar tezkor aloqa. 12 (8): 471–476. doi:10.1002 / mart.1991.030120803.
  17. ^ Xarada, Akira; Xashidzume, Akixito; Yamaguchi, Xiroyasu; Takashima, Yoshinori (2009-11-11). "Polimer rotaksanlar". Kimyoviy sharhlar. 109 (11): 5974–6023. doi:10.1021 / cr9000622. ISSN  0009-2665. PMID  19736930.
  18. ^ Xarada, Akira; Li, Jun; Kamachi, Mikiharu (1992-03-26). "Molekulyar marjon: ko'plab ipli a-siklodekstrinlarni o'z ichiga olgan rotaksan". Tabiat. 356 (6367): 325–327. Bibcode:1992 yil Natur.356..325H. doi:10.1038 / 356325a0.
  19. ^ Chjou, Tsin; Svager, Timoti M. (1995-07-01). "Flüoresan xemosensorlarning sezgirligini oshirish usuli: konjuge polimerlarda energiya migratsiyasi". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 117 (26): 7017–7018. doi:10.1021 / ja00131a031. ISSN  0002-7863.
  20. ^ Vidal, P. L.; Billon, M.; Divisia-Blohorn, B.; Bidan, G.; Divisia-Blohorn, B.; Kern, J. M .; Sauvage, J. P. (1998-01-01). "Muvofiqlashtiruvchi bo'linmalarni o'z ichiga olgan konjuge polirotaksanlar: qaytariladigan mis (I) metalllashtirish - lityumni oraliq iskala sifatida ishlatib demetallashtirish". Kimyoviy aloqa. 0 (5): 629–630. doi:10.1039 / a708662 soat. ISSN  1364-548X.
  21. ^ Harada, Akira (2001-06-01). "Siklodekstringa asoslangan molekulyar mashinalar". Kimyoviy tadqiqotlar hisoblari. 34 (6): 456–464. doi:10.1021 / ar000174l. ISSN  0001-4842.
  22. ^ Lin, Qianming, Xisen Hou va Chenfeng Ke. "Uch o'lchovli bosma polirotaksan monolitida halqa tortilishi makroskopik harakatni boshqaradi." Angewandte Chemie International Edition 56.16 (2017): 4452-4457.
  23. ^ Eshton, Piter R. va boshq. "Supramolekulyar romashka zanjirlari." Angewandte Chemie International Edition 37.9 (1998): 1294-1297.
  24. ^ Stoddart, J. Freyzer (2009-05-27). "Mexanik bog'lanish kimyosi". Kimyoviy jamiyat sharhlari. 38 (6): 1802–20. doi:10.1039 / b819333a. ISSN  1460-4744. PMID  19587969.
  25. ^ Mayumi, Koichi; Ito, Kohzo; Kato, Kazuaki (2015-10-13). Polyrotaxane va slide-ring materiallari. doi:10.1039/9781782622284. ISBN  9781849739337.
  26. ^ Ooya, Tooru; Choi, Xak Soo; Yamashita, Atsushi; Yui, Nobuxiko; Sugaya, Yuko; Kano, Arixiro; Maruyama, Atsushi; Akita, Hidetaka; Ito, Rie (2006-03-01). "Genlarni keng etkazib berish uchun biokimyoviy polirotaksan - plazmid DNK polipleks". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 128 (12): 3852–3853. doi:10.1021 / ja055868 +. ISSN  0002-7863. PMID  16551060.
  27. ^ Li, iyun (2010-07-22). "Dori-darmonlarni etkazib berish uchun polimer-siklodekstrin inklyuziya komplekslari asosida o'z-o'zidan yig'iladigan supramolekulyar gidrogellar". NPG Osiyo materiallari. 2 (3): 112–118. doi:10.1038 / asiamat.2010.84. ISSN  1884-4049.
  28. ^ Lin, Qianming; Yang, Yumeng; Xu, Qian; Guo, Chjun; Liu, Tao; Xu, Dzike; Vu, Tszianping; Kirk, Tomas Bret; Ma, Dong (2017-02-01). "MMP-9 shRNA plazmidini doimiy etkazib berish uchun a-siklodekstrin va PEGillangan arginin-funktsionalizatsiyalangan poli (l-lizin) dendronidan hosil bo'lgan in'ektsion supramolekulyar gidrogel". Acta Biomaterialia. 49: 456–471. doi:10.1016 / j.actbio.2016.11.062. PMID  27915016.