姜黄素溶剂化物晶体结构及性质的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tourena
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机药物普遍存在溶剂化现象,溶剂化物也是最重要的有机药物固体形式之一。与无溶剂化合物相比,溶剂化物在晶体形貌、结构、溶解度、生物利用度和稳定性方面存在明显的差异,可以利用这些性质的差异改善药物的理化性质。姜黄素是一种天然提取物,其对炎症和阿兹海默症等多种疾病具有特别的疗效,但是它的应用因为水溶性差导致生物利用度低而受限。因此,本文从姜黄素的溶剂化物入手,研究姜黄素溶剂化物晶体结构及其性质与无溶剂化合物之间的差异,为姜黄素溶剂化物的应用和开发提供基础。首先,本文研究了姜黄素在12种有机溶剂(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇,甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯,乙腈、二氯乙烷、丙酮和1,4-二氧六环)中的溶解和溶剂化行为。并通过骤冷结晶的方法,成功制备得到了姜黄素的3种溶剂化物,分别为1:1和1:1.5的姜黄素1,4-二氧六环溶剂化物和1:1的丙酮溶剂化物。然后,本文发现姜黄素1,4-二氧六环溶剂化物在晶体形貌上,随结晶温度升高出现了规律性的变化,在常温时得到的是中空球晶。中空球晶是极为特殊的一种晶体结构,其与球晶的区别在于核心位置被空腔替代,并且其晶体切面的晶体排列呈现为不完全规则放射状生长,越靠近中心,晶体排列越乱。对中空球晶形成的过程和机理进行了研究,发现姜黄素1,4-二氧六环溶液在骤冷的条件下产生了介稳团聚体,而介稳团聚体能够提供成核界面,当基于介稳团聚体产生针状晶体的外层包裹层后,介稳团聚体中多余的溶剂沿着针状晶体的间隙脱除,形成了空腔。最后,由于姜黄素1,4-二氧六环溶剂化物分子结构的特殊性,发现了基于固相条件下姜黄素的酮-烯醇互变异构现象。酮烯醇互变是一种常见的有机化学现象,但是其异构化通常发生在溶液环境中;在固相中,受到晶格束缚作用,质子的转移将会严重受限。本文利用姜黄素1,4-二氧六环溶剂化物晶体在发生脱溶剂后晶面间距增加、氢键网络无法完全重组的特点,弱化了酮-烯醇位点的分子间氢键相互作用,在高温下实现了酮-烯醇形式的相互转化。本文分别从姜黄素溶剂化的晶体形貌和分子结构的角度,揭示了姜黄素溶剂化物中空球晶的形成机理,实现了固态姜黄素高温下的烯醇互变转化,为姜黄素及其溶剂化物的应用开发提供了基础数据和理论支撑。
其他文献
环流反应器在工业中有广泛的应用,但多级环流反应器的实际工业应用较少,因此,有必要对多级环流反应器的流体力学和传质特性进行深入的研究。本文在二级内环流反应器内装配了具有收缩-膨胀形状的导流板(以下简称导流板),对二级内环流反应器内级间的导流板进行了理论和实验研究。首先,建立了描述气液两相在单级环流反应器内流动与传质行为的计算流体力学模型,包括Euler-Euler多相流模型,群平衡模型以及两方程雷诺
学位
利用可再生能源在温和条件下电催化还原二氧化碳为高值燃料和化学品是能源化学的重要前沿,具有广阔的应用前景。低成本、高性能电催化剂的开发是其核心挑战。碳基电催化剂由于其优异的导电性、稳定性以及高比表面积等优点受到了研究人员的广泛关注。本研究采用廉价碳、氮源化合物与过渡金属盐在高温下混合热解制备包覆Ni的N掺杂碳纳米管基电催化剂,通过调节包覆的不同Ni合金组成、表面活性位实现还原CO2制备CO/H2比可
学位
一些木醋杆菌(Gluconacetobacter xylinus)产生的细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)具有纯度高、亲水性强以及机械强度优良等特性,是一种纳米级生物材料。本文利用实验室先前从柿子醋中分离得到的G.xylinus TJU-S8菌株,对BC发酵条件进行优化并与壳聚糖(Chitosan,CS)、壳寡糖(Chitooligosaccharide,COS)进行复合,
学位
超级电容器因其独特的特性(功率密度P高)而成为储能器件的重要代表。然而,低能量密度(E)严重限制了它们的发展。为了解决这一问题,本工作选用ZIF-67为牺牲模板分别设计了一个电池式正极和一个电容式负极,由此构建具有宽工作电压窗口(U)的高性能混合型超级电容器(HSC)。首先,制备中空核壳仙人掌状Ni-Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O@MnNiCo-OH(Ni-CCH@MnNiCo-OH
学位
双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成部分。金属具有良好的机械稳定性,导电性和导热性,并且易于加工,是合适的双极板基材之一。然而金属板在PEMFC的工作环境下易被腐蚀或溶解,导致PEMFC输出功率降低。鉴于以上问题,可以利用防腐涂层对金属板进行表面处理,从而在不改变其导电性、导热性的前提下提高抗腐蚀性能。采用电泳沉积法在金属板表面沉积石墨烯涂层。氧化石墨烯(GO)溶液本身带负电,可以直
学位
季戊四醇(Pentaerythritol,PE)作为醇酸树脂生产的重要基础原料,其晶体产品的形貌、粒度分布和堆密度是关键质量指标。虽然现有工艺能满足工业级PE的稳定生产,但由于对结晶过程的控制和优化较差,产品聚结严重,细晶较多且堆密度偏低,在产品包装和运输过程中存在成本偏高和粉尘污染等问题。因此,本文研究了季戊四醇的冷却结晶过程,以晶体产品质量优化为目标,从分子间相互作用的角度揭示了双季戊四醇(D
学位
乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)应用于多种发酵食品中,野生LAB菌株葡聚糖蔗糖酶和葡聚糖产量普遍较低,限制了葡聚糖蔗糖酶的大规模生产和应用。本论文对柠檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)B-2葡聚糖蔗糖酶的产酶发酵条件进行优化,对酶的理化性质进行测定,利用纯化后的葡聚糖蔗糖酶进行了体外合成葡聚糖的研究,主要研究结果如下。通过单因素实验,验证了最佳的培养基比
学位
过渡金属碳化物或氮化物(MXenes)是继石墨烯之后出现的一种新型的二维材料。凭借其高电导率和可调节的表面官能团,MXenes在超级电容器、锂离子电池等电化学储能器件中显示出不凡的应用前景。然而受到表面官能团的影响,MXenes自身的容量较低。而且在长期循环过程中容易发生堆叠,限制了其在电化学储能领域的研究发展。为了进一步提升MXene基电极的电化学性能,本文以Ti3C2Tx MXene为研究对象
学位
障碍物微通道内的液滴非对称分断现象广泛存在于微流控设备中。采用计算流体力学(CFD)和人工智能(AI)的数值方法可以有效地分析流场和颗粒运动行为。使用流体体积法(VOF)模拟微通道中液滴流经障碍物的形变过程,随着毛细管数的增大,观察到不分断(NB)、回缩不分断(RNB)、单侧分断(OB)和双侧分断(TB)四种流型。研究了微通道非对称系数和障碍物厚度对液滴非对称分断的影响,以临界毛细管数为评价指标,
学位
金纳米粒子(Gold Nanoparticles,Au NPs)及其复合物具有出色的化学稳定性和光电性能等,被广泛应用于催化、生物医学及生物化学传感器等领域。金基纳米材料的传统制备方法存在能耗高、物耗大和耗时长等问题。而等离子体法作为一种电子辅助方法,具有便捷、绿色及高效的优势,可以在室温下使晶体快速成核、缓慢生长,更容易制备尺寸小且分散均匀的Au NPs。因此,本文通过等离子体法制备了各向异性A
学位