点击化学及其在生物医学领域的研究

科学中国人点击化学及其在生物医学领域的研究时冉冉陈娇梁树才深河医学高等专科学校生化教研室,摘要:点击化学又称为链接化学、动态组合化学是一个模块化合成概念。点击化学选用易得原料,通过模块化、高效率、可靠、高选择的化学转变来实现碳杂原子连接实现低成本快速合成各类新化合物的组合化学新方法。点击化学具有反应条件温和、产物收率高、选择性高、产物易分离等一系列优点。因此点击化学逐渐成为了生物和医学领域中最为广泛使用的连接工具本文综合介绍了点击化学的基本概念、反应原理以及其在合成基因载体、药物载体、药物设计等生物医学领域的现状以及研究前景。关键词:点击化学;基因载体;药物设计1点击化学的基本概念点击化学是是由诺贝尔化学奖获得者KaB娜les提出的一模块化合成概念它是一种新的快速合成大量化合物的方法是一种革新了传统有机合成化学的合成方法。由于点击化学具有反条件温和、产物收率高、速率快、选择性高、产物易分离的特点点击化学具有的这些优异特性使得其可以采用“分子裁剪”手段来块化合成一系列包括梳形聚合物、星形聚合物和超支化聚合物在内的复杂化合物及生物医学材料2点击化学反应原理及特征点击化学的反应类型主要有四种分别是环加成反应、非醇醛的基化学、碳碳多键的加成反应在这四种点击化学的反应类型中研究较多应用也较为广泛的是催化的端基炔和叠氮化物生成的Hulsgenl3一偶极环加成反应。其中Sah印lse*研究小组发现经由铜离子的催化Hiusgnel3一偶极环加成反应可以在温和的条件进行井且能够较大幅度的提高产物获得率甚至能够省去后续的提取纯化的过程。因此近些年来Huisgnel3一偶极环加成反多的应用于生物医药领域。作为一种新型的化合手段点击化学主要是通过高效可靠的有区域选择性的化学反应来完成分子片段之间的拼接即结构架和组件模块之间的连接。点击化学的核心在于利用C一X成反应来实现大量的新化合物的模块化制备这是因为C一X成反应具有高效可靠且可选择的特性这些特性在药物分子的设计上具有重要的作用。具体说来点击化学反应主要具有这样几征第一所用原料易得;第二产物获得率高易纯化;第三单反应条件温和;第四模块化的合成快速高通量;第五对环境友好。~}《仁)J}兀碑下!\\丫戈认`钾欣4N`_R一iO、`..七01、洲七卜`山妇母心图1Hiu、geln3一偶极环加成反应642016年1月3点击化学在生物医学领域的应用点击化学在生物医学领域的应用范围较为广泛应用深度也较为成熟。木文将重点介绍点击化学在合成基因载体领域、合成药物释放载体领域以及药物设计领域的应用。在合成基因载体领域研究者以经通过点击化学反应合成了以天冬酸胺为基且含有双硫键的聚乙烯亚胺的衍生物P(A*p一Az)x一55一PEI、然后通过点击化学反应合成以天冬酞胺为主链以聚乙烯亚胺为侧链的高分子刷。然后可以通过对这样的衍生物作为非病毒的基因载体研基因载体进行了研究。经由研究发现该衍生物P阵印一Az)x一55一PEI、可以与质粒DNA和浓缩DNA结合成为纳米粒子。体外实验发现被降解的高分子刷不仅细胞毒性较低井且转染活性较高。这样的研究结构表明这种可还原降解的高分子刷在基因载体领域有着重要的应用潜力同时也表明了点击化学在基因载体领域巨大的应用价值。在合成药物释放载体领域点击化学同样因为其特有的优点而发挥了重要的应用价值。首先药物载体作为药物释放体系的重要组成部分其对于药效的影响也是重要的。如何将药物释放载体更加有利于药物药性的释放是点击化学在合成药物释放载体领域的目的。以一种抗癌药物阿霉素盐酸盐(DOx)为例研究人员利用点击化学反应将其与炔官能化的L一谷氨酸结合化合成了载药聚合物尸侧、仄_Do、然后再将该聚合物与二氧化硅模板上的PVPON通过氢键结合通过调整酸碱度破坏氢键之后就可以将PvPON去除从而获得多层的尸翻AKL_oxD。这样一来就可以用多层的尸以,从_Dxo来组装载药聚合物的胶囊这样的胶囊可以控制载药的齐」量和药物的位置井且能够持续释放药性h2左右在药物合成领域点击化学的应用时最为广泛的。直接使用点击组件模块的过程对于新型药物的快速组合是非常适用的这中途径可以较大的减少先导化合物的发现及结构优化需要的时间。就以IHV蛋自酶为例IHV蛋白酶是造成病毒成熟至最终阶段的重要原因因此HIV蛋白酶抑制剂成为了治疗和控制IADS的最有效药物之一。然而由于具有抗药性的突变IHV蛋白酶的数量越来越多对于新型IHV蛋自酶抑制齐」的需求也在随之增加。研究人员应用点击化学手段通过靶向Hiu吧en叠胺一炔基环加成原位化合除了新的有效的IHV一1一Pr抑制齐」这种新型的抑制齐」对4中IHV蛋白酶都具有强烈的抑制效果。HI丫一l一Pr结论点击化学由于其反应条件温和、速率快、反应条件温和、选择个应模等下应越来越具骨键键个特操作简副产物医药科学性高等特点已经越来越多的应用于生物医学领域的方方面面点击化学在药物发现和生物技术等领域发挥了极大的应用价值关。结合更多的发挥其优势:。于点击化学的研究和应用在这样的背景下也得以快速的发展作为一种新型的化合物合成方法目前人们对于点击化学还停留在。2参考文献[1张智平宿连征张慧梓王锐点击化反应合成苯并咪吐类l{3一三氮吐[Jl化工{20一(07)时干1研究阶段真正的应用实践还处于起步阶段。但是通过目前点击。[12赵正达袁伟忠顾书英任天斌任杰点击化学及其在生物医学领域的应用1[J:化学的应用现状不难看出点击化学在生物医药领域有着巨大的应用谱力在其他相关的领域同样有着巨大的应用谱力在将来点击化学反应将与自由基聚合转移技术活性自由基聚合方法等、化学进展,2l00(,,Z.)l,,作者简介时冉冉(1986一)女汉族河南漂河人单位漂河医学高等专科学校研究方向生物化学与分子生物学:。:(上接第63页)5、析最后一步检修员通过一步步的检测得出结论然后根:要通过看外表关键位置是否正常然后再进行进一步的检修:例4故障现象空调器运转时噪音过大:。。据分体式空调器存在的问题进行逐一排除找出真正的问题原因进行分析从而做到对症解决。分析与检修常见的原因很有可能是机组风扇内有异物或扇叶与壳体相碰但是对于这种噪音过大也有可能是不太常见的压(三)空调器故障检修四例分析例1故障现象一台25:GW分体式空调指不灯亮室内机不220V缩机内的悬挂支撑弹簧断裂造成的;或者是对分体式空调器故障工作。检修要先检查故障所在的位置而后再分段按一定次序推理检:分析与检修检查室内机端子板上源过流熔断器已经烧黑更换、电源电压正常但电查。如空调器室内机组工作但室外机组不工作检修员可以先检ZA)加电试熔断器(原熔断器为3A。查室外机组位置是否出现故障然后再检查其他地方如开关接触不良温控器短路也会造成室外机组不工作结语:、机熔断器再次烧坏说明室内机电源或负载存在短路故障、检。测电源整流滤波等相关元件压敏电阻及电源变压器发现压敏电阻已烧坏击穿。将其更换后故障排除。为了更好的提供对分体式空调器维护的工作效率检修员必:例2故障现象一台柜式空调空调器运转正常但制冷效果差、。须要加强对分体式空调器工作原理的熟练掌握而且对空调器检修不能仅凭自己的直觉或者是依靠自己多年的工作经验做出主观判断而是要进行从简到繁由表及里按系统分段推理检查:分析与检修制冷效果差的原因很多如制冷齐」泄漏毛细管充注过量压缩机功率低等堵塞制冷齐」、、。按照先易后难的原则首先检查管路米发现渗漏痕迹在检查室外机部分时发现压力偏低怀疑毛细管堵塞但经检查后毛细管井没有堵塞现象、这样对分体式空调器的检修工作才更为全面和彻底从而提高检修员的工作精准度和工作效率参考文献。。再检查室内外机组的连接管道剥开连接管上的保温套发现低压管至:压缩机一段有结霜现象应制冷齐」太多所致但室内一侧井无结霜。[1张悦牛里制冷剂充注量与毛细管最佳匹配分析1lJ[企业管理与科技(下旬刊.)2010年08期中小进一步检查发现管路在安装时被压扁造成堵塞致使高压压力过高低压压力过低制冷效果差齐」故障排除。更换低压管重新充注制冷[l藏润清孙志利王洪旭有内热源房间空调器制冷系统热2J制冷学报2[0年0力膨胀阀的匹配研究1012期。例3故障现象分体式空调器热泵制冷正常但不制热:。[1杨亮基于仿真的制冷系统稳健设计方法研究「3lD上海交通大学2分析与检修大部分检修员职业经验第一个想到的是制热继电器线圈烧坏或触点损坏使机组不制热或者是电磁换向阀线圈:102年J农村电工[[佚名谨防空调器发生火灾要点1142011年07期烧坏或阀体内部卡死使换向阀不能换向制热有时拆卸之后发现没有仟何问题导致工作效率低下其实出现空调器热泵制冷正[1张凯肖文兵试析住宅建筑空调器的选择15J黑龙江科技[信息201年巧期常但不制热的现象有时也会因表面因素导致可以是开关接触不良不能接通制热控制电路使机组不能制热所以检修前检修员声0兹证明《科学中国人》杂志215明2月中旬(总第31期)第29年15页作者伶会民所撰写的文章《浅。议小学科学课堂教学现状及相应对策》一文正确作者应为伶会良《科学中国人》杂志社2016年1月一65