专栏名称: 高分子科学前沿
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Molecules精选:中国院士2023–2024年优秀文章集锦

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-12-24 08:01

正文


Molecules (ISSN 1420-3049, CODEN: MOLEFW) 期刊创刊于1996年,是MDPI首个国际同行评审开放获取期刊。期刊发表化学各学科领域的基础、应用以及交叉学科研究的原创性、首创性成果。本期推文为您精选 Molecules 期刊2023–2024年发表的5篇中国院士优秀文章,分别为通过轻微改变N-烷基化来操纵苯并吩噻嗪的亚细胞定位和抗癌作用、人参皂苷Rb1、CK和PPD通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢减轻高脂肪饮食诱导的高脂血症、纳米纤维素基气凝胶的制备及其在废水处理中的研究进展、相反电荷对纤维素纳米晶体手性自组装的调控机制和淫羊藿主要活性黄酮类化合物的生物转化和生物合成研究进展。希望能为相关领域学者提供新的思路和参考,欢迎阅读。



1

南京大学郭子健院士、陈韵聪教授和何卫江教授团队

Manipulating the Subcellular Localization and Anticancer Effects of Benzophenothiaziniums by Minor Alteration of N-Alkylation

通过轻微改变N-烷基化来操纵苯并吩噻嗪的亚细胞定位和抗癌作用

https://www.mdpi.com/2129872



阳离子、水溶性苯并吩噻嗪已被公认为对抗缺氧肿瘤细胞的有效I型光敏剂 (PS)。然而,对这类PS的结构-性能关系的研究仍然值得进一步探索,以优化光动力效应并最大限度地减少潜在副作用。在此,本文研究合成了一系列N-烷基轻微改变的苯并吩噻嗪类衍生物,以研究其对结构-性能关系的影响,系统研究了细胞摄取、亚细胞定位、活性氧 (ROS) 生成和光细胞毒性性能。NH2NBS和EtNBS特异性定位在溶酶体中,由于不良的暗毒性,在光照下表现出高毒性,光毒性指数 (PI) 中等。然而,具有两个甲基取代的NMe2NBS在线粒体中积累更多,并显示出优异的PI值,具有中等的光毒性和可忽略的暗毒性。在没有光照的情况下,NH2NBS和EtNBS均可诱导溶酶体膜通透性 (LMP),而NMe2NBS对溶酶体没有明显损伤。照射后,NH2NBS和EtNBS从溶酶体中释放出来并重新定位到线粒体中。所有化合物在光照下均可诱导线粒体膜电位 (MMP) 损失和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH) 消耗,从而导致细胞死亡。NMe2NBS在小鼠异种移植肿瘤中表现出显著的体内光动力疗法 (PDT) 效果 (抑制率为89%),且无明显副作用。这项工作为研究苯并吩噻嗪的结构-性能关系提供了一种有价值的方法,这对PDT对抗缺氧肿瘤细胞的实际应用具有重要意义。


原文出自 Molecules 期刊

Wu, Y.; Chen, Y.; Yao, S.; Li, S.; Yuan, H.; Qi, F.; He, W.; Guo, Z. Manipulating the Subcellular Localization and Anticancer Effects of Benzophenothiaziniums by Minor Alterations of N-Alkylation. Molecules 202328, 1714.

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2

中国科学院赵国屏院士和河南科技大学尤晓颜教授团队

Ginsenoside Rb1, Compound K and 20(S)-Protopanaxadiol Attenuate High-Fat Diet-Induced Hyperlipidemia in Rats via Modulation of Gut Microbiota and Bile Acid Metabolism

人参皂苷Rb1、CK和PPD通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢减轻高脂肪饮食诱导的高脂血症

https://www.mdpi.com/2699142



高脂血症以脂质代谢功能障碍引起的血脂浓度升高为特征,是全球普遍关注的健康问题。人参皂苷Rb1、化合物K (CK) 和20(S)-原人参二醇 (PPD) 是从人参中提取的生物活性成分,具有缓解脂质代谢紊乱的作用。然而,这些化合物在高脂血症预防方面的相对疗效和潜在机制仍未得到充分探讨。本研究探讨了人参皂苷Rb1、CK和PPD的补充对高脂饮食诱导的高脂血症的影响。研究结果表明,人参皂苷Rb1显著降低HFD喂养大鼠的体重和体重增加率,改善肝脏脂肪变性,改善血脂异常,优于CK和PPD。此外,人参皂苷Rb1、CK和PPD明显改变了肠道微生物群的组成和功能。人参皂苷Rb1增加了BlautiaEubacterium的相对丰度,而PPD增加了Akkermansia的水平。CK和PPD均增加了PrevotellaBacteroides,而三种化合物均减少了Clostridium-sensu-strictoLactobacillus。值得注意的是,只有人参皂苷Rb1通过调节PPARγ/ACC/FAS信号通路和促进脂肪酸β-氧化来增强脂质代谢。此外,所有三种人参皂苷均通过FXR/CYP7A1途径显著改善胆汁酸肠肝循环,降低肝脏和血清总胆汁酸,并通过减少初级/非结合胆汁酸 (CA、CDCA和β-MCA) 和增加结合胆汁酸 (TCDCA、GCDCA、GDCA和TUDCA) 来调节胆汁酸池组成,这与肠道菌群变化相关。总之,我们的研究结果表明,人参皂苷Rb1、CK和PPD补充剂为治疗大鼠HFD诱导的高脂血症提供了可靠的益生性干预措施,其中人参皂苷Rb1表现出更好的效果。


原文出自 Molecules 期刊

Zhang, K.-X.; Zhu, Y.; Song, S.-X.; Bu, Q.-Y.; You, X.-Y.; Zou, H.; Zhao, G.-P. Ginsenoside Rb1, Compound K and 20(S)-Protopanaxadiol Attenuate High-Fat Diet-Induced Hyperlipidemia in Rats via Modulation of Gut Microbiota and Bile Acid Metabolism. Molecules 202429, 1108.

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3

西南林业大学杜官本院士、张莲鹏和徐开蒙教授团队

Preparation of Nanocellulose-Based Aerogel and Its Research Progress in Wastewater Treatment

纳米纤维素基气凝胶的制备及其在废水处理中的研究进展

https://www.mdpi.com/2251404



当今,经济和工业的快速发展导致了废水大量排放,严重影响了水质和环境,对生物环境、陆生和水生动植物以及人类健康产生了重大影响。因此,废水处理是全球关注的议题。纳米纤维素的亲水性、易表面改性、丰富的官能团和生物相容性使其成为制备气凝胶的候选材料。第三代气凝胶是基于纳米纤维素的气凝胶,具有比表面积大、结构立体、可生物降解、低密度、孔隙率高和可再生等独特优势,有机会取代传统吸附剂 (活性炭、活性沸石等)。本文综述了纳米纤维素基气凝胶的制备过程,制备过程主要分为四个步骤:纳米纤维素的制备、纳米纤维素的凝胶化、纳米纤维素湿凝胶的溶剂置换和纳米纤维素湿气凝胶的干燥。此外,本文还总结了纳米纤维素基气凝胶在吸附染料、重金属离子、抗生素、有机溶剂和油水分离等方面的应用研究进展。最后,讨论了纳米纤维素基气凝胶的发展前景和未来挑战。


原文出自 Molecules 期刊

Zhao, J.; Yuan, X.; Wu, X.; Liu, L.; Guo, H.; Xu, K.; Zhang, L.; Du, G. Preparation of Nanocellulose-Based Aerogel and Its Research Progress in Wastewater Treatment. Molecules 202328, 3541.

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4

华南理工大学陈克复院士和王斌教授团队

Regulatory Mechanism of Opposite Charges on Chiral Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals

相反电荷对纤维素纳米晶体手性自组装的调控机制

https://www.mdpi.com/2139950


电荷在纤维素纳米晶 (CNC) 自组装形成液晶结构中发挥着重要作用,而该过程很少被系统地探讨。本文首次采用原子力显微镜与原子分子动力学模拟相结合的新技术,以聚丙烯酸钠 (PAAS) 和壳寡糖 (COS) 分别作为外加正负电荷的添加剂,在微观层面系统研究了外加正负电荷导致的CNC自组装的影响。结果表明,虽然两种添加剂都会使CNC薄膜的颜色变蓝并最终消失,但它们的调节机制分别与PAAS挤压CNC颗粒和COS降低CNC表面电荷有关。这两种效应都会减小CNC颗粒之间的间距,并进一步增大CNC堆积排列的交叉角,最终导致颜色的变化。此外,颜色的消失被证明是由于加入PAAS和COS后,CNC悬浮液在形成手性向列结构之前发生了动力学停滞。这项研究为详细揭示CNC自组装机理提供了最新的理论依据。


原文出自 Molecules 期刊

Wang, B.; Xu, J.; Duan, C.; Li, J.; Zeng, J.; Xu, J.; Gao, W.; Chen, K. Regulatory Mechanism of Opposite Charges on Chiral Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals. Molecules 202328, 1857.

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5

中科院印遇龙院士和郑州大学魏勇军、潘成学教授团队

Advancements in the Biotransformation and Biosynthesis of the Primary Active Flavonoids Derived from Epimedium

淫羊藿主要活性黄酮类化合物的生物转化和生物合成研究进展

https://www.mdpi.com/2526136


淫羊藿是一种经典的中草药,被广泛用于治疗各种疾病,如性功能障碍、骨质疏松症、癌症、类风湿性关节炎和脑部疾病。淫羊藿苷、宝藿苷 I、淫羊藿素和朝藿定C等黄酮类化合物是其主要活性成分,具有多种药理活性。目前,大多数淫羊藿黄酮类化合物都是从淫羊藿植物中提取的,但这种方法无法满足日益增长的市场需求。生物转化策略在增加高价值淫羊藿黄酮类化合物的含量方面具有巨大的潜力,这将促进淫羊藿药草的充分利用。通过微生物细胞工厂完成淫羊藿主要黄酮类化合物的生物合成,将实现淫羊藿黄酮类化合物的工业规模生产。本综述总结了淫羊藿植物的结构、药理活性和生物合成途径,以及淫羊藿黄酮类化合物的提取方法、生物转化和微生物合成的研究进展,为今后淫羊藿药材的用途和淫羊藿黄酮类化合物的生产提供了有价值的见解。


原文出自 Molecules 期刊

Zhang, X.; Tang, B.; Wen, S.; Wang, Y.; Pan, C.; Qu, L.; Yin, Y.; Wei, Y. Advancements in the Biotransformation and Biosynthesis of the Primary Active Flavonoids Derived from EpimediumMolecules 202328, 7173.

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  Molecules 期刊介绍


主编:Thomas J. Schmidt, University of Münster, Germany

期刊发表化学各学科领域的基础、应用以及交叉学科研究的原创性、首创性成果,主题涵盖有机化学、无机化学、药物化学、材料化学、分析化学、应用化学、天然产物化学、食品化学、物理化学、生物化学、计算与理论化学、光电化学、交叉化学、绿色化学等。目前已被SCIE (Web of Science)、Scopus、PubMed、MEDLINE、PMC、Reaxys、Embase、CaPlus/SciFinder等数据库收录。

2023 Impact Factor

4.2

2023 CiteScore

7.4

Time to First Decision

15.1 Days

Acceptance to Publication

2.8 Days


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版权声明:

*本文由MDPI中国办公室翻译撰写,文中涉及到的论文翻译部分,为译者在个人理解之上的概述与转达,论文详情及准确信息请参考英文原文。


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