研究成果（一）
近日，龙8国际官网王翠红副教授团队采用紧束缚的密度泛函的方法，模拟了阿霉素和喜树碱与不同直径和长度的扶手椅和锯齿形碳纳米管的相互作用，相关科研成果发表在材料类顶刊Applied Surface Science。研究讨论了药物分子阿霉素和喜树碱在单壁碳纳米管表面的排列，分析了碳纳米管的大小、手性和长度，以及药物分子在配合物稳定构型下的结合能。碳纳米管直径对阿霉素与碳纳米管轴之间的夹角影响很大。喜树碱与碳纳米管轴之间的夹角一般较小，几乎不随碳纳米管直径的变化而变化。研究发现结构中的柔性官能团可以增加活性位点，有利于吸附。碳纳米管的手性对药物分子在碳纳米管表面的排列影响不大。结合能表明，阿霉素的结合强度明显大于喜树碱，且随着碳纳米管直径的增加，各种配合物的结合强度显著增加。径向分布函数和分子轨道性质进一步表明，H…π和π…π在药物分子和碳纳米管之间的叠加是非常重要的。溶剂化吉布斯自由能计算结果表明，碳纳米管吸附药物分子后溶解性增强，并且阿霉素复合物比喜树碱复合物溶解性更强。通过比较阿霉素和喜树碱的载药机制，相关研究工作将为不同类型的纳米药物载药模型构建和研究提供理论参考。
Drug delivery mechanism of doxorubicin and camptothecin on single-walled carbon nanotubes by DFT study, Applied Surface Science 614 (2023) 156242.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.156242
研究成果（二）
近期，我院化学系王滨老师团队在Sensors and Actuators B: Chemical（中科院分区一区，Top期刊，影响因子9.221）发表题为《基于四苯乙烯功能化聚合物纳米粒子和罗丹明B的胆红素比率荧光即时检测系统》（Ratiometric fluorescence sensor forpoint-of-care testingof bilirubin based on tetraphenylethylene functionalized polymer nanoaggregate and rhodamine B）的研究论文。该研究获国家自然科学基金（52103179, 21976130）资助，王滨老师为论文第一作者、通讯作者，化学系20级硕士生周小琴为第二作者，天津大学陈宇教授为论文共同通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132392
王滨老师研究团队
胆红素是一种诊断肝功能障碍和婴儿黄疸的重要生物标志物。目前，临床监测胆红素浓度水平主要依靠色谱分析、电化学分析等技术，这些方法往往依靠大型仪器设备，操作方法复杂繁琐，不适用于慢性肝病患者和婴幼儿居家即时诊疗。针对这一问题，王滨老师团队设计并制备了一种四苯乙烯功能化聚合物纳米粒子，并将其与罗丹明B复合，构建了一种比率荧光传感系统。该系统可以选择性检出尿液样品中胆红素，且系统荧光颜色随胆红素浓度升高逐渐由蓝色变化至橘黄色。分析人员只需肉眼观测便能判断患者胆红素浓度水平。进一步地，研究团队借助暗箱、便携式紫外灯，构建了一套胆红素居家即时诊断系统，并验证了系统的可靠性。该研究成果将为胆红素居家检测仪器的开发提供重要理论依据和技术支持。
荧光传感系统荧光与胆红素浓度关系图
研究成果（三）
用量子化学模拟反应机理，解决合成化学的瓶颈问题对推动新型化学材料合成起重要作用。近日，我院张磊老师与天津理工大学孟祥太教授合作开展了研究。首先，通过密度泛函计算揭示了氮杂二烯与亲核试剂发生多米诺环化反应的机制，并预测硫醚作为离去基团倾向于[4+1]反应，溴作为离去基团倾向于[2+1]反应；有机合成实验证实了理论预测，并基于此合成了一系列重要的多环有机物，该工作已发表在：Song, Y.; Zhang, G.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Meng, X.;*Zhang, L.*Org. Chem. Front.,2022,9, 4598。
针对硫代靛红C2/C3位点的选择性开展了研究工作，通过密度泛函计算和控制实验揭示有机胺的形态对选择性起控制作用，使用中性胺导致C2选择性，而使用胺的盐酸盐导致C3选择性，首次实现了该类底物C2/C3选择性的理性调控方案，该工作已发表在：Liu, B.; Deng, Q.;Zhang, L.*;Yu, A.; Meng, X.*Org. Biomol. Chem.,2022,20, 9639。
针对氮杂二烯与苯炔发生[3+2]和[4+2]的反应机理和选择性进行研究，密度泛函计算和控制实验揭示底物的杂原子对控制选择性起主导作用，将氮原子换成氧原子会导致反应方向的彻底反转，基于提出的反应模型，成功合成了一类新型的聚集诱导发光体，体现该工作的实际价值，该工作已发表在：Wang, B.; Ding, W.;Zhang, L.*; Meng, X.*Org. Lett.,2022, doi.org/10.1021/acs.orglett.2c03958.
研究成果（四）
在非牛顿流体问题以及非线性弹性问题等物理现象中经常会有临界指数或者临界变指数。目前带有双临界变指数和Hardy-Sobolev-Maz’ya项的二阶椭圆微分方程和带有双临界项的二阶拟线性椭圆方程是数学和物理学等领域的研究热点问题，通过泛函分析及变分法等方法对方程解的存在性和多重性有了很多较好的结果，由于变号解的问题研究比较复杂，故该方面的结果相对较少。
学院王丽霞老师团队通过利用Ljusternik-Schnirelman型的极小极大方法和不变集等原理，克服方程在一般区域上使得相关的Palais-Smale(简称P.S.)条件不成立这一巨大困难，得到了一般区域上带有双临界变指数和Hardy-Sobolev-Maz’ya项的二阶椭圆微分方程解的存在性与无穷多变号解的存在性。
该文章已经发表到数学二区杂志Nonlinear Analysis: Modelling and Control上。
