为实现利用小分子组装体将短链DNA高效递送进细胞内的目标, 制备了四个基于甘脲的两亲性分子夹M1~M4. 分子夹的凸面带有两个甲基, 其分子骨架具有高疏水性. 每个分子带有四个阳离子亲水基团, 因此具有两亲性特征, 在水中受疏水作用驱动聚集形成纳米颗粒. 动态光散射实验表明, M1和M2可以被疏水驱动, 在微摩尔浓度就可以聚集形成极其稳定的纳米颗粒. 荧光滴定和电动电位实验显示, 由M1和M2形成的纳米颗粒受离子静电吸引作用驱动, 能够有效吸收和包埋短链DNA. 荧光成像和流式细胞术研究揭示, 该纳米组装体能够将包封的DNA递送到正常细胞和癌症细胞中, 递送率最高达到94%. 体外实验表明, 这两个化合物具有良好的生物相容性和低细胞毒性.

很多功能性有机分子在水中溶解度很小, 限制了它们的实际应用. 水溶性主体的包结是提高有机分子水溶性的重要手段, 但要获得显著的增溶效果, 一般需要主体分子具有很高的浓度. 报道了一种梯度增溶新策略, 即利用一种高水溶性多孔聚合物富集另一个具有增溶作用的主体分子, 提高其局部有效浓度, 实现其增溶作用增强的目的. 为此利用一个水溶性正离子型超分子有机框架, 吸收富集负离子型杯[5]芳烃, 实现了杯[5]芳烃对C₆₀、C₇₀、二茂铁、1,1'-二甲二茂铁及1,1°-二溴二茂铁的增溶作用的进一步提高, 通过吸收富集开环葫芦脲, 实现了后者对紫杉醇, 多西他赛和卡巴他赛的水溶性的进一步提高.

为探索紫精正离子自由基线性分子的水相构象和簇集, 制备了一系列具有不同长度和连接基团的水溶性紫精寡聚体. 重水中¹H NMR实验显示, 在水中葫芦[7]脲(CB[7])及葫芦[8]脲(CB[8])包结其对-二甲基苯单元而不是联吡啶单元. 紫外可见吸收实验表明, 在连二亚硫酸钠水溶液中, 线性分子的紫精基团被还原为相应的正离子自由基, 分子骨架通过折叠发生堆积形成褶皱型二聚体, 并导致自由基堆积三聚体络合物的形成. 动态光散射实验揭示, 这些自由基受疏水作用驱动通过折叠构象形成稳定的二聚体, 再进一步堆积形成纳米尺寸的簇集体. 加入葫芦[7]脲导致这些折叠体的紫精正离子自由基与葫芦[7]脲形成1:1包结络合物, 从而诱导纳米簇集结构解聚. 而CB[8]也可以通过与紫精正离子自由基形成1:2包结络合物, 促使纳米簇集体和折叠体的解聚. 在线性分子中引入刚性连接基团可以进一步促进其正离子自由基的堆积. 尽管线性紫精正离子自由基结构在乙腈中堆积形成折叠体二聚体文献已有报道, 本项研究揭示这类分子在水中的堆积进一步增强, 其折叠体二聚体可以进一步堆积, 形成纳米尺度的簇集体.