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(一)内容介绍
本虚拟仿真实验分为3个模块,模块1,PPO-P的制备和核磁表征;模块2,DNA-b-PPO的制备和飞行时间质谱表征;模块3,骨架、疏水定位基团、组装分子的结构和浓度对药物载体合成的影响。
模块1,PPO-P的制备和核磁表征
(1)反应仪器的无水无氧处理
高温烘干仪器进行严格的无水处理,用高纯氮气置换干燥器中的空气进行严格的无氧处理。
(2)粗产物PPO-P的制备
亚磷酰胺化单体试剂是三价磷试剂,对水、氧都很敏感,在无水无氧条件下进行反应制得粗产物PPO-P。
(3)PPO-P的纯化
利用硅胶对原料PPO与产物PPO-P的吸附能力的差别可将两者分离开来。
(4)PPO-P的核磁表征
利用核磁共振仪器(NMR)确定PPO-P的组成。
模块2,DNA-b-PPO的制备和飞行时间质谱表征
(1)粗产物DNA-b-PPO的制备
高温烘干仪器进行严格的无水处理,用高纯氮气置换反应瓶中的空气进行严格的无氧处理,然后将新制备的三价磷试剂与DNA进行连接,经过氧化、洗涤、氨解、脱氨等后处理,得到DNA-b-PPO的粗产物。
(2)DNA-b-PPO的纯化
DNA及DNA的嵌段共聚物均带有负电荷且具有不同的分子尺寸,在电泳条件下,两者的迁移速率不同,因此可以通过凝胶电泳法对其进行纯化和分离。
(3)DNA-b-PPO 的飞行时间质谱表征
利用时间飞行质谱(MALDI-TOF)对DNA-PPO杂化分子的分子量进行表征。
模块3,骨架、疏水定位基团、组装分子的结构和浓度对药物载体合成的影响
探索骨架、疏水定位基团、组装分子的结构和浓度对药物载体合成的影响。
(二)动画
动画名称:药物载体合成
动画简介:在合成药物载体的过程中,需要仔细考虑疏水定位基团和组装分子结构的匹配性(分子尺寸、刚性、疏水性等),还需要合适的组装温度和浓度,才能合成得到药物载体。学生可自由选择骨架、疏水定位基团、组装分子和组装浓度,系统会根据学生的选择展示合成结果。
(三)实验的特色和亮点
利用同种两亲分子仿生制备可控尺寸、形状的药物载体,通过该虚拟仿真实验,使学生学习到无水无氧等高危操作技能;学习框架诱导自组装技术的原理及影响因素,深入理解高分子成核与生长的机制;并了解药物载体尺寸、形貌等物理性质对细胞吸收效率的影响。