具良好生物相容性分子凝胶的设计、合成及应用研究

Low molecular weight gels are molecular aggregates formed by molecular self-assembly through non-covalent bond. It is a kind of important material created by integrating traditional chemical synthesis technology and modern supramolecular assembly technology, which has potential application in drug carrier, catalyst etc. The project wish to design and synthesize organic small molecules containing pyridine or quinine function group, and test gelling property of the synthesized compounds. The microstructure, stacking mode and gel properties of the obtained gels will be characterized by TEM, SEM, XRD and other modern analysis techniques. The series of in situ low molecular weight hydrogels will be.obtained. The drug release property, biocompatibility and application of the obtained low molecular weight hydrogels will also be studied in detail, which will provides the theory basis for the application of low molecular weight hydrogels.

小分子凝胶是通过非共价键自组装而形成的分子聚集体,它是传统化学合成技术和当代超分子组装技术综合运用所创造的一类重要软物质材料,在药物载体、催化等方面具有潜在的应用价值。本项目设计合成系列含吡啶、奎宁及氨基酸等功能基团的有机小分子，检验分子的胶凝性能，考察分子结构对胶凝性能的影响，并筛选出胶凝性能优异具良好生物相容性的有机小分子胶凝剂。用TEM、SEM、XRD、流变及微量量热等现代分析技术测定凝胶中聚集体的微观结构、堆积方式和凝胶性能，分析分子结构与胶凝性能之间的关系并归纳出结构与胶凝性能之间的一般规律，为进一步设计合成所需功能的胶凝剂提供理论指导。优化获得系列原位小分子凝胶体系，研究优化后小分子凝胶体系的药物缓释性能、生物相容性及其在动物活体中注射植入后的适应性，为小分子凝胶体系的实际应用提供理论依据。

小分子凝胶是通过非共价键自组装而形成的分子聚集体,它是传统化学合成技术和当代超分子组装技术综合运用所创造的一类重要软物质材料,在药物载体、催化等方面具有潜在的应用价值。本项目设计合成了系列含吡啶、奎宁及氨基酸等功能基团的有机小分子，检验了分子的胶凝性能，考察了分子结构对胶凝性能的影响，并筛选出胶凝性能优异具良好生物相容性的有机小分子胶凝剂。用TEM、SEM、XRD、流变及微量量热等现代分析技术测定了凝胶中聚集体的微观结构、堆积方式和凝胶性能，分析了分子结构与胶凝性能之间的关系并归纳总结出结构与胶凝性能之间的部分规律，为进一步设计合成所需功能的胶凝剂提供部分理论指导。优化获得多个系列原位小分子凝胶体系，研究优化后小分子凝胶体系的药物缓释性能、生物相容性及其在动物活体中注射植入后的适应性。.通过四年的努力，本课题组设计合成了N,N′,N″-三(3-吡啶基)-均三苯甲酰胺、聚乙二醇二酰胺、萘二酰肼衍生物、萘二酰胺衍生物和N,N'-二苯甲酰基-L-胱氨酸二乙二醇酯等7个系列新型化合物，并利用这些系列化合物成功制备出单/双组分有机/水普通或超声凝胶，对形成的凝胶进行了系统的性能表征及组装结构分析，详细探讨了分子结构的变化对其胶凝性能的影响，总结出分子结构与胶凝性能之间关系的部分规律。.在上述工作基础上，成功筛选出N,N′,N″-三(3-吡啶基)-均三苯甲酰胺、N,N'-二苯甲酰基-L-胱氨酸二乙二醇酯和1,4 -二( N-(1-(( 2-羟基乙氧)甲酰羟基乙氧)甲酰羟基乙氧)甲酰-2-苯基乙))苯基乙))-萘二甲酰胺等三个系列的原位小分子水胶凝剂，系统研究了这三个原位凝胶的药物缓释作用和生物相容性，并通过小鼠皮下注射实验验证了原位凝胶的形成，通过与对照组比对可知注射一定量的这三种原位凝胶不影响小鼠的正常生长，成功开发了三种具有良好生物相容性的原位小分子凝胶，拓展了小分子凝胶在原位缓释给药的应用，为小分子凝胶的生物应用提供了实验依据。