Makabagong disenyo ng hilaw na materyales

Molekular na pagpupulong sa sarili

--isang berdeng kimika sa hangganan nang walang pagsira ng bigkis at muling pagkonekta

Ang pangunahing prinsipyo ng molekular na pagpupulong sa sarili:

1. Ang katulad ay umaakit sa katulad - ang nagtutulak sa magkatulad na mga sustansya upang magtipon at mag-ayos sa isa't isa, at ang mga sustansya na may mga komplementaryong katangian ay umaakit sa isa't isa.

2. Ang pinakamababang enerhiya—ang paggalaw ng materya at molekular na pag-uugali ay may posibilidad na magkaroon ng pinaka-matatag na estado. Ito ay isang paraan para maisaayos ang mga grupong molekular sa mga advanced na istruktura.

Dahil sa kakayahang magdisenyo ng sarili-pagsasama-sama ng molekula, ang istrukturang CP sa pagitan ng mga molekula ay maaaring makabuluhang mapabuti ang aktibidad na biyolohikal:

1. Ang bawat molekula ay may natatanging istruktura at mga katangiang pang-andar, at mahirap makamit ang sinerhiya at tumpak na paggamot batay sa malayang paghahalo sa antas ng pormulasyon.

2. Marami pa ring mga molekula na may mahusay na biyolohikal na aktibidad na lubhang naglimita sa kanilang pagsipsip at aplikasyon dahil sa kanilang mga negatibong katangian.

3. Ang mga aktibong sangkap ng tradisyonal na medisinang Tsino ay partikular na nakatuon sa "monarko, mga ministro at mga katulong", sa halip na halo-halo ng "mas mabuti, mas marami."

Modelo ng proseso ng pagsusuri ng pagbabago at pag-optimize ng istrukturang supramolekular:

1. Computer-aided high-throughput screening para sa mabilis na screening ng mga angkop na precursor mula sa Cambridge Crystal Data Center.

2. Gamitin ang teorya ng densidad sa paggana upang pag-aralan ang istrukturang supramolecular at mga katangian ng pagsasama-sama na tinutukoy ng mga puwersang intermolecular, at tukuyin kung aling uri ng supramolecular ang takbo ng pagbuo.

3. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga kondisyon at kahirapan ng reaksyon, na-optimize ang istrukturang supramolecular.

4. Pagkalkula ng iba't ibang katangian ng mga supramolecule, kabilang ang mga katangiang elektrikal, optikal at termodinamika.

5. Pagkalkula ng mga katangiang ispektral tulad ng molekular na ispektrum at ispektrum ng enerhiya.

6. Sa pamamagitan ng teknolohiyang molecular docking, nahuhulaan ang mga lugar ng interaksyon sa pagitan ng mga supramolecular na hilaw na materyales at mga target na protina, at ang mekanismo ng interaksyon sa pagitan ng mga molekula ay inilalarawan nang malaliman.

Teknolohiya ng supramolekular na eutectic/Ionic na asin

Mga teknikal na katangian: ang una sa industriya, ang pagsusuri sa pinakamahusay na mga bahagi ng CP ng mga aktibong bahagi para sa eutectic strengthening

Mga Kalamangan: binabawasan ang iritasyon, pinahuhusay ang solubility, pinapabuti ang functionality, pinapataas ang permeability, pinapabuti ang estabilidad

Mga halimbawa ng sangkap: salicylic acid, uric acid, ferulic acid, glycyrrhizic acid, adenosine, niacinamide, 4MSK

Ang mga natural na aktibong sangkap na kinuha mula sa katalogo ng mga hilaw na materyales sa kosmetiko, pagkatapos ng mga pagsubok sa beripikasyon tulad ng quantum chemical simulation, high-throughput screening, Gaussian optimization, KingDraw, MestReNova, FTIR, at NMR, ang mga nakuhang produkto ay may mahusay na three-dimensional crystal structure, mahusay na estabilidad, mataas na kadalisayan, at mas kaunting dumi. Mabisa nitong malulutas ang mga problema sa aplikasyon ng mga functional ingredients sa pagkain, gamot, at kosmetiko, at mapapabuti ang bioavailability at kaligtasan ng mga functional ingredients.

Teknolohiya ng pagkuha ng aktibidad na supramolekular

Mga teknikal na katangian: Una sa industriya, ang kombinasyon ng teknolohiya ng molecular imprinting at natural na supramolecular solvents, mahusay na pagkuha ng mga aktibong sangkap ng halaman

Mga Kalamangan: Naka-target na pagkuha, ang kahusayan sa pagkuha ay tumataas ng 5 beses kumpara sa pagkuha ng alkohol, at ang pagkuha ng tubig ay tumataas ng 20 beses; walang paghihiwalay, nakababawas sa gastos, Mga sangkap na nagtataguyod ng pagtagos Mga Halimbawa: olibo (oleuropein, hydroxytyrosol), rhodiola, nakapagpapagaling na Phyloporus, puting water lily, micrococcus

Natural na malalim na eutectic solvent (NaDES): Una itong natuklasan ng mga siyentipiko sa pagsusuri ng metabolomics ng halaman. Sa ilang yugto ng pag-unlad ng mga halaman (pagsibol, cryopreservation), ang mga selula ay kusang bubuo ng isang napakalapot na likido na hiwalay sa tubig at lipid, katulad ng pinaghalong eutectics.

Batay sa modernong teknolohiya ng green separation, integrated membrane technology, na kinukumpleto ng ultrasonic/microwave enhancement technology upang makamit ang mababang temperatura, targeted, mataas na kalidad, at green extraction ng mga aktibong sangkap. Sa pamamagitan ng natural supramolecular solvent bilang efficacy extraction solvent, nalulutas nito ang maraming problema tulad ng mababang kahusayan, mataas na gastos, at kahirapan sa pagbawi ng mga waste liquid ng tradisyonal na phytochemical extraction. Ang mga nakuhang supramolecular solvent ay napili dahil sa kanilang performance. Ang napiling supramolecular solvent ay may matatag na performance at pinahusay na solubility ng mga aktibong sangkap, at maaari ring mapataas ang efficiency ng extraction nang 20 beses.

Teknolohiya ng pagtagos na synergistic ng supramolecular

Mga teknikal na katangian: Ang una sa industriya, sa pamamagitan ng supramolecular solvent ay synergistically na nagtataguyod ng pagtagos ng mga macromolecule/natutunaw sa tubig/mahirap absorb na mga sangkap

Mga kalamangang teknikal: pinahusay na estabilidad, hindi mapanira at mahusay na pagpapahusay ng penetrasyon, synergistic effect, directional enrichment sa dermis, at bioavailability na tumaas ng 5-7 beses. Mga halimbawa ng sangkap: collagen, Bosein, blue copper peptide, hexapeptide, compound peptide, β-glucan.

Dahil medyo malaki pa rin ang molekular na bigat ng peptide kumpara sa ibang aktibong sangkap, medyo mababa ang pagtagos nito sa balat. Kinakailangan ang ilang paraan ng pagpapahusay ng pagtagos upang mapabuti ang epekto ng pagsipsip ng peptide na nagpapahusay ng pagtagos, upang makamit ang mababang konsentrasyon at mataas na bisa, at makamit ang mas mahusay na bisa laban sa pagtanda.

Bilang tugon sa problema ng industriya tulad ng mahinang penetration, mataas na hydrophilicity, at mababang bioavailability ng mga tradisyonal na macromolecules, ang JUNAS Time Particle products synthesis sa pamamagitan ng quantum chemistry assisted ay maaaring direktang makarating sa epidermis at dermis ng balat sa pamamagitan ng trans-cellular, intercellular, at follicular sweat duct channels. Nang hindi nasisira ang istruktura ng balat. Ang bioavailability ng produkto ay tumataas ng 5 beses, kabilang ang higit sa 45% sa dermis, nang hindi nasisira ang istruktura ng balat. Ang penetration effect at dwell time ay nakamit na ang mga milestone improvement. Ito ang una sa uri nito sa industriya.

Teknolohiya ng supramolecular biocatalysis

Katalisis na pinangungunahan ng bioenzyme: ang mga supramolecular solvent ay ginagamit bilang mga substrate upang mapahusay ang aktibidad ng enzyme, mapahusay ang chiral selection, at makamit ang mataas na kadalisayan

Pagbuburo gamit ang haras sa pamamagitan ng inhinyeriya: piling mga katangiang halaman, pahusayin ang nilalaman ng mga aktibong sangkap, walang tubig na pormula, at pahusayin ang pangkalahatang bisa.

Teknolohiya ng reverse micellar fermentation: pag-screen ng mga katangiang strain, pag-ferment ng vegetable oil, mas maraming epekto, pagpapabuti ng pakiramdam ng balat at pagpapahusay ng pagsipsip

Batay sa recombinant gene technology, one-step gene cloning technology, at high-density bioenzyme catalytic technology, ang genetically engineered bacteria ay ginagamit bilang catalytic carriers upang maisakatuparan ang malawakang produksyon ng mga aktibong sangkap:

Sa ilalim ng supramolecular solvent system, ang enzyme ay nagpapakita ng mas mataas na aktibidad, selectivity at stability, mataas na paggamit ng substrate raw materials, mas kaunting polusyon sa proseso ng produksyon, banayad na kondisyon ng reaksyon, mas mataas na safety performance at production performance.

Teknolohiya ng reverse micelle fermentation:

Ang mga piling natural na langis na may katangiang Tsino na lP ay kusang dinisenyo upang makagawa ng mga surfactant sa ilalim ng aksyon ng genetically engineered bacteria. Ang lP ay binuo bilang tagadala ng anti-micellar bundle upang maisakatuparan ang pambalot ng anti-micellar bundle ng mga aktibong sangkap na natutunaw sa tubig upang makamit ang masaganang mga senaryo ng aplikasyon, sukdulang karanasan sa balat, at kahanga-hangang bisa, karanasan, at makabuluhang bisa.

Teknolohiya ng supramolecular microencapsulation

Mga teknikal na katangian: liposome encapsulation, naka-target na paglabas ng mga dermal cell, naka-target na paglabas ng mga hair follicle, at tumutugong paglabas ng mga inflammatory factor

Mga Bentahe: Nanoization, tumpak na paghahatid, pangmatagalang epekto habang lumalabas, pagbabawas ng iritasyon, pagpapabuti ng estabilidad, at pagtataguyod ng permeability

Mga halimbawa ng sangkap: astaxanthin, glabridin, bitamina A, blue copper peptide, biotin, ceramide, plant essential oil

Ang teknolohiyang supramolecular microencapsulation ay batay sa liposome, fat emulsion, ionic liquid stabilization technology, dermal cell targeted release technology, hair follicle targeted release technology, at inflammatory factor responsive release technology. Sa pamamagitan ng paglikha ng mga artipisyal na transport channel, kayang ihatid ng produkto ang mga aktibong sangkap nang tumpak. Mayroon itong mahusay na transdermal absorption rate, mahabang dwell time, at mahusay na estabilidad sa target na lokasyon ng balat. Mayroon din itong mababang gastos at mataas na efficacy applications sa larangan ng mga kosmetiko, functional foods, at mga parmasyutiko.

Teknolohiya ng peptide hierarchical self-assembly

Mga teknikal na katangian: ang una sa industriya, naka-target na regulasyon ng multilevel na istraktura ng mga amino acid chain at polypeptide, mga self-assembled short peptide, supramolecular polypeptides

Direksyong teknikal: Pagbutihin ang amphiphilicity, pahusayin ang estabilidad at resistensya sa init, bawasan ang toxicity at immune stress, itaguyod ang absorption, at mag-synergize

Mga halimbawa ng sangkap: supramolecular carnosine, yeast protein peptide

Ang self-assembly ng mga protina at peptide ay hindi lamang laganap sa mga sistema ng buhay, kundi isa ring mahusay na endogenous substance para sa katawan ng tao, at isa rin sa mga epektibong paraan para sa synthesis ng mga nano-biological na materyales. Ang proseso ng peptide self-assembly ay isang hierarchical assembly process, at ang "polar amino acid zipper structure" ay isang bagong uri ng super-secondary structure, na nakakatulong sa hierarchical assembly ng mga peptide upang bumuo ng mga ordered aggregates.

Ang direksiyonal na regulasyon ng laki ng maiikling peptide ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagbabago ng hydrophobicity at side chain branching ng mga hydrophobic residue.

Batay sa natatanging ProteinDataBank (PDB) database ng Shinehigh Innovation, pinagsama sa sistematikong eksperimental na obserbasyon, molecular dynamics at kalkulasyon ng quantum chemistry upang masuri ang istruktura ng mga molekula ng peptide, at pagkatapos ay itugma ang mga ito sa mga high-throughput self-assembly molecule. Modulasyon ng uri, bilang at relatibong posisyon ng mga amino acid sa pagitan ng mga molekula ng peptide upang baguhin ang kanilang partikular na istruktura ng pagtiklop, sa gayon ay pinapabuti ang kakayahan ng molekula na mag-self-assemble. Napagtanto ang naka-target na regulasyon ng mga peptide. Ang self-assembled peptide ay may mahusay na amphiphilicity at symmetry, na lubos na nagpapabuti sa katatagan ng peptide, kakayahang transdermal at bioavailability.