分子印制聚合物的合理设计用于胺结合:用于选择功能性单体的计算和实验方法

科学领域:

• 聚合物科学 聚合物科学
• 计算化学计算化学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 分子印记聚合物 (MIP) 是具有量身定制的分子识别特性的多功能材料.
• 库尔库米诺酸 (库尔库明,demethoxycurcumin,bisdemethoxycurcumin) 是一种具有在食品,制药和工业中的多种应用的化合物.
• 理性设计的MIPs往往需要理解复杂的分子相互作用.

研究的目的:

• 提出并验证使用分子动力学 (MD) 模拟的计算方法,以指导MIP的功能单体的选择.
• 为了确定最佳的功能性单体来选择性结合胺类药物.
• 为合理设计MIP建立一个强大的方法.

主要方法:

• 在各种功能性单体 (烯胺,烯酸,甲烯酸,N-vinylpyrrolidone) 的预聚合混合物上进行了MD模拟,并将黄素作为模板分子.
• 对模拟结果的分析包括评估模板周围的功能性单体分子数量,总非结合能量和结.
• 合成的MIPs进行了表征,并接受了实验性结合测试,以验证模拟预测.

主要成果:

• MD模拟表明,N-vinylpyrrolidone (NVP) 与其他测试的单体相比,对黄素表现出优越的分子识别能力.
• 支持NVP有效性的关键指标包括模板周围NVP分子的密度更高,非结合能量更低,结合增加.
• 实验性结合测试证实,使用NVP合成的MIPs (MIP-NVP) 对胺类药物具有显著更高的结合能力.

结论:

• MD模拟提供了一种有效的计算工具,用于指导MIP设计中的功能单体的合理选择.
• 该NVP功能单体被确定为开发MIP具有对黄素增强亲和力的有前途的组件.
• 这种计算方法提供了一种有价值的策略,可以加速为各种分子目标定制MIP的开发.