姚勇

男， 南通大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2004 年 9 月—2008 年 6 月，扬州大学，化学化工学院，学士
2008 年 9 月—2011 年 6 月，扬州大学，化学化工学院，硕士
2011 年 9 月—2015 年 3 月，浙江大学，化学系，博士
2015 年 10 月—2017 年 10 月, 犹他大学，化学系，博士后，合作导师：Peter. J. Stang 教授
2017 年 11 月—至今, 南通大学，化学化工学院，教授、江苏特聘教授

研究领域和兴趣

超分子化学、生物化学

主要业绩

近年来，申请人的研究工作主要围绕“生物医用大环芳烃超分子材料”这一研究主题，在有机合成化学、超分子化学、化学生物学、肿瘤诊疗学等领域开展多学科交叉研究，致力于开发应用于生物医药领域的新型大环芳烃超分子自组装材料，包括新型大环芳烃的制备及其自组装研究、生物活性分子的超灵敏检测、肿瘤的诊疗一体化和多模式协同治疗等。这些工作都针对目前药物递送过程普遍存在的易脱靶泄漏、非特异性激活、诊疗有效性低、易受干扰等关键科学问题和技术难点，通过制备强键合大环芳烃主体，确定主体结构和最终自组装超分子材料形貌的关系，提高生物活性物质检测的灵敏度、药物递送的精准性和肿瘤治疗的效率，这不仅顺应学科发展的趋势，而且符合国家重大需求，为癌症等重大疾病的检测和治疗提供了新的思路。
1. 新型大环芳烃的制备及其多级自组装研究
生物医用超分子材料是指两个或者两个以上的化学物种通过分子间弱相互作用力形成的具有生物医药功能的材料。典型的如Bridion（布瑞亭）是一种大环主体环糊精结合罗库溴铵，可实现逆转麻醉毒性，此药物在2020年销售额达到20亿美元。另外，大环苯并冠醚和葡萄糖之间的选择性识别，可以用来快速检测血糖浓度，该专利2018年转让费达到8亿美元。但由于生理环境复杂，干扰物众多，同时生物活性物质结构和种类多样，因此，设计合成新型主体大环芳烃以实现对生物活性物质的高效识别是构筑生物医用超分子材料的关键问题。基于此，申请人首次成功制备了大环主体两亲性柱芳烃，此类柱芳烃以氨基酰胺或氨基酰肼单元为亲水头，烷基链为疏水尾，中间通过柱芳烃刚性骨架相连。通过研究不同亲水基团，不同疏水链的长度等对此类柱芳烃最终自组装材料形貌的影响，确定分子结构和材料形貌的关系，为制备形貌可控的超分子材料提供理论基础，该项研究成果发表于J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1134。此外，在2018年，申请人课题组设计合成了一种Gemini型两亲柱芳烃，在研究这类大环主体和不同种类的客体络合的基础上发现这类柱芳烃能够和ATP有效络合，并且ATP还能够诱导柱芳烃在水中从囊泡结构转变成纳米管结构，相关研究发表于Chem. Commun., 2018, 54, 13006。进一步，申请人和合作者研究了两亲杯芳烃和两种结构类似的生物活性分子叶黄素/胡萝卜素之间的络合性质，发现叶黄素和胡萝卜素与两亲杯芳烃络合时分别络合在其亲水头和疏水尾，从而导致主客体络合物最终自组装形成的超分子材料形貌迥异。相关研究发表于J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 20583，该项研究进一步明确了除修饰基团、亲疏水比例、客体种类外，主客体络合方式和位点也是影响制备超分子自组装材料的重要因素，为后期设计合成新型大环主体化合物提供了一种新的思路。
2. 荧光调控/细胞成像
荧光成像技术具有高灵敏度、响应时间短、操作简单、成本低廉等优点，在化学生物学、临床诊断学等领域均有重要的意义。但传统的荧光成像技术对特异性的疾病标志物的选择性较差，基于此，结合大环芳烃独特的主客体性质，发展具有可调控空腔的大环芳烃荧光成像技术对于特定疾病的早期诊断具有重大的意义。申请人和合作者首先通过Pt(II)金属配位合成一系列修饰不同基团的荧光有机金属笼，通过调控取代基的供给电子能力、体系的极性、温度、pH、客体分子等因素来调控这类超分子主体的荧光发射情况，实现了这类主体大环的可控发光，为后期选择性荧光成像提供理论依据，相关研究成果发表于J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 12819。此外，申请人课题组还制备了一种新型的柱芳烃[1]轮烷，这种结构能够特异性的和锌离子络合使得体系荧光增强，从而具有潜在的检测体内或者环境中的锌离子的作用（Chem. Commun., 2022, 58, 8978）。
3. 生物活性分子的超灵敏检测
生物活性小分子的检测对于癌症等重大疾病的早期诊断、监测、预后起着重要的作用。但是，在疾病发生早期，这些标志物的含量往往很低，这也使得检测的难度增加。基于大环芳烃的超分子材料，有效的利用大环空腔和待检测物之间的主客体作用力，将待检测物“抓”到材料表面，实现先富集，再检测，大大提高了检测的灵敏性。申请人课题组制备了一种水溶性柱芳烃修饰的金纳米粒子和BiOBr杂化的超分子材料（Au@WP5/BiOBr）。Au@WP5/BiOBr异质结利用多巴胺 (DA) 作为电子供体，在光照下可以促进DA的氧化还原，通过添加不同浓度的牛血红蛋白(BHb)，由于 BHb 分子的−COOH 与 DA 的 -NH2 形成氢键，从而降低 DA 的光电信号，实现对 BHb 超灵敏检测，相关研究发表于 J. Colloid Interf. Sci., 2022, 620, 187。此外，申请人课题组还制备了Au@WP5/PANI-BiOBr异质结，利用AuNPs的LSPR效应和WP5与AA之间的主客体络合，BiOBr产生的光生空穴的氧化性，以及聚苯胺（PANI）空心管的快速电子转移能力，达到对癌胚抗原的超灵敏光电化学检测，相关研究成果发表于Biosens. Bioelectron., 2022, 208, 114220。
4. 肿瘤的多模式治疗
传统肿瘤治疗往往具有稳定性差、靶向性差、毒副作用大以及产生抗药耐药性等问题，鉴于此，大环超分子自组装材料由于其具备可调控空腔和可逆的分子间作用力，能够根据肿瘤组织微环境响应性释放药物，实现精准、多模式协同治疗。申请人及其合作者通过Pt(II)与不同功能小分子（例如具有光动力活性的卟啉类化合物、具有聚集诱导发光性质的四苯乙烯类化合物等）配位构筑多种功能性金属大环，这些大环进一步超分子自组装形成纳米材料，可实现肿瘤细胞成像、药物/光动力/光热协同治疗，极大地提高了治疗效果（J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 10310；Chem. Commun., 2018, 54, 8068）。

代表成果

1. Jin Wang, Jiali Bei, Xu Guo, Yue Ding, Tingting Chen, Bing Lu, Yang Wang, Yukou Du*, Yong Yao*, “Ultrasensitive photoelectrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen detection based on pillar[5]arene-functionalized Au nanoparticles and hollow PANI hybrid BiOBr heterojunction”, Biosensors and Bioelectronics, 2022, 208, 114220.
2. Bing Lu, Zhecheng Zhang, Yangchaowei Ji, Shide Zhou, Boyu Jia, Yuehua Zhang*, Jin Wang, Yue Ding, Yang Wang, Yong Yao*, Xiaowei Zhan, “Icing on the cake: combining a dual PEG-functionalized pillararene and an A-D-A small molecule photosensitizer for multimodal phototherapy”, Science China Chemistry, 2022, 65, 1134-1141.
3. Yue Ding, Chenwei Wang, Yuxuan Ma, Lvming Zhu, Bing Lu, Yang, Wang, Jin Wang, Tingting Chen, Chang-Ming Dong*, Yong Yao*, “pH/ROS dual-responsive supramolecular polypeptide prodrug nanomedicine based on host-guest recognition for cancer therapy”, Acta Biomaterialia, 2022, 143, 381-391.
4. Liang Li, Wei Tuo, Qihua Zhu, Hajar Sepehrpour, Yong Yao*, Chaoguo Yan*, Lizhe Liu*, Dan Li, Yajing Xie, Chuang Zhang, Min Wang, Yan Sun*, “Resorcinarene Induced Assembly of Carotene and Lutein into Hierarchical Superstructures”, J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 20583–20587.
5. Yan Sun#, Yong Yao#, Heng Wang, Wenxin Fu, Chongyi Chen, Manik Lal Saha, Mingming Zhang, Sougata Datta, Zhixuan Zhou, Huaxu Yu, Xiaopeng Li, Peter. J. Stang*, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 12819–12828.
6. Yang Wang, Danni Jing, Jiawen Yang, Shajun Zhu, Jian Shi, Xiru Qin, Wujie Yin, Jin Wang, Yue Ding, Tingting Chen*, Bing Lu*, Yong Yao*, “Glucose oxidase-amplified CO generation for synergistic anticancer therapy via manganese carbonyl-caged MOFs”, Acta Biomaterialia, 2022, 154, 467-477.
7. Jin Wang, Moupan Cen, Jian Wang, Di Wang, Yue Ding*, Guohua Zhu*, Bing Lu, Xiaolei Yuan, Yang Wang, Yong Yao*, "Water-soluble pillar[4]arene[1]quinone: Synthesis, host-guest property and application in the fluorescence turn-on sensing of ethylenediamine in aqueous solution, organic solvent and air", Chin. Chem. Lett., 2022, 33, 1475-1478.
8. Yue Ding, Wei Yu, Jian Wang, Yuxuan Ma, Chenwei Wang, Yang Wang, Bing Lu, and Yong Yao*, "An Intelligent Supramolecular Nanoprodrug Based on Anionic Water-Soluble [2]Biphenyl-Extended-Pillar[6]arenes for Combination Therapy". ACS Macro Lett., 2022, 11, 830-830.
9. Yang Wang, Di Wang, Jian Wang, Chenwei Wang, Jin Wang*, Yue Ding, Yong Yao*, "Pillar[5]arene derived covalent organic materials with pre-encoded molecular recognition for targeted and synergistic cancer photo- and chemotherapy", Chem. Commun., 2022, 58, 1689-1692.
10. Ruimiao Zhang, Xin Yan, Hao Guo, Lanping Hu, Chaoguo Yan, Yang Wang*, Yong Yao*, “Supramolecular polymer networks based on pillar[5]arene: synthesis, characterization and application in the Fenton reaction”, Chem. Commun., 2020, 56, 948-951.

*以上信息由高级会员个人更新和维护。