高分子修饰蛋白质微囊构建双亲性电子转移体系

Some new technologies, such as surface modification, in-situ polymerization and the macromolecular self assembly is used to prepare the polymer modified amphiphilic protein-based carriers with different composition. The stable and hydrophilic-hydrophobic nano-cavity in polymer carriers' microcapsule is used to construct the microenvironment for the electronic transfer reaction system. The polymer carriers bind aqueous insoluble photosensitizer (such as metalloporphyrin derivatives) with its inner hydrophobic cavity. With combining hydrophilic or hydrophobic compositions into one electronic transfer reaction system, the photoinduced electron transfer reaction efficiency of this system will be investigated. It can widen source of photosensitizer, and can be applied to mimic biomass hydrogen manufacturing system. The size effect of nano-capsule in polymer modified protein binding metalloporphyrin microspheres is used to smartly recognize biomacromolecule by electronic transfer reaction with long distance. The result could improve to explain and mimic electronic transfer reaction in living process, and give us a kind of stable carriers materials for recognizing biomacromolecule. It can explore new pathway for photosensitized reduction of water and preparation of hydrogen. The new method is useful to explore abundant solar resources in the western region of China. The new mechanism is also useful to investigate new technology for clinical testing.

采用表面修饰、原位聚合、聚合物自组装等方法制备不同构造的高分子修饰蛋白质基双亲性载体。利用稳定性较高的载体微囊中亲水-疏水纳米空腔，为电子转移反应体系构筑微环境，其中，内核疏水空腔用于结合水不溶性光敏剂-金属卟啉衍生物。将亲水-疏水电子转移体系的不同组分集于一体，研究该体系的光诱导电子转移反应效率，拓宽光敏剂的选择范围，并应用于模拟生物质制氢体系；利用高分子修饰蛋白质-金属卟啉光敏剂纳米微球的纳囊尺寸，通过长程电子转移反应，选择性地识别生物大分子。研究成果能够使人类更好地认识、模拟生命过程中的电子转移反应过程；为光诱导电子转移反应、生物大分子的识别提供一个稳定的载体材料；为探索光解水产氢提供新途径；为开发西部地区丰富的太阳能资源提供一种新型利用方式；为探索可应用于临床检测的新方法提供理论基础。

分别以白蛋白、大豆分离蛋白、玉米醇溶蛋白、角蛋白、壳聚糖等为天然高分子原料，采用原位聚合、表面修饰、聚合物自组装等方法制备不同构造的蛋白质基高分子双亲性载体；将亲水-疏水电子转移体系的不同组分集于一体，研究了其药物负载与可控释放性能；研究了蛋白质与多糖的自组装行为。以类卟啉金属配合物为活性中心与双亲性高分子载体相结合，研究了该体系的电子转移反应效率，并应用于模拟生物体系的抗氧化性能及光催化性能。获得了不同类型的新型双亲性高分子载体材料。研究成果有利于我们更好地认识、模拟生命过程中生物高分子的结合方式、电子转移反应过程；为生物大分子的识别与负载提供了新型载体材料；为探索光诱导电子转移反应、光催化体系提供新途径；对于人们认识生命过程的本质与太阳能的利用具有重要的意义。同时，在材料科学、纳米技术、食品科学等相关领域具有重要的应用价值。