Supramolecular Medicine of Diverse
Calixarene Derivatives
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Jie Gao and Dong-Sheng Guo
Contents
8.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
8.2
Calixarene Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
8.3
Calixarene Decoration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.4
Calixarene Biocompatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.5
Calixarenes for Biosensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
8.6
Calixarenes for Bioimaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 214
8.7
Calixarenes for Gene Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
8.8
Calixarenes as Drug Carriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
8.9
Calixarenes as Treatment Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
8.10 Conclusions and Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
8.11 Cross-References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
8.1
Introduction
Supramolecular chemistry is “beyond molecular chemistry,” focusing on the
construction of complex structures with specific functions through non-covalent
interactions. Compared to covalent bonds in traditional chemistry, supramolecular
chemistry emphasizes reversible non-covalent and weak interactions between
molecules. These intermolecular interaction forces generally include static
J. Gao
State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, Key Laboratory of Bioactive Materials,
Ministry of Education, College of Life Sciences, and Collaborative Innovation Center of Chemical
Science and Engineering (Tianjin), Nankai University, Tianjin, China
e-mail: jiegao@mail.nankai.edu.cn
D.-S. Guo (*)
College of Chemistry, Key Laboratory of Functional Polymer Materials (Ministry of Education),
State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry, Nankai University, Tianjin, China
e-mail: dshguo@nankai.edu.cn
© Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2020
Y. Liu et al. (eds.), Handbook of Macrocyclic Supramolecular Assembly,
https://doi.org/10.1007/978-981-15-2686-2_9
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Calixarene Derivatives
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Jie Gao and Dong-Sheng Guo
Contents
8.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
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Calixarene Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
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Calixarene Decoration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
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Calixarene Biocompatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
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Calixarenes for Biosensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
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Calixarenes for Bioimaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 214
8.7
Calixarenes for Gene Delivery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
8.8
Calixarenes as Drug Carriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
8.9
Calixarenes as Treatment Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
8.10 Conclusions and Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
8.11 Cross-References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
8.1
Introduction
Supramolecular chemistry is “beyond molecular chemistry,” focusing on the
construction of complex structures with specific functions through non-covalent
interactions. Compared to covalent bonds in traditional chemistry, supramolecular
chemistry emphasizes reversible non-covalent and weak interactions between
molecules. These intermolecular interaction forces generally include static
J. Gao
State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, Key Laboratory of Bioactive Materials,
Ministry of Education, College of Life Sciences, and Collaborative Innovation Center of Chemical
Science and Engineering (Tianjin), Nankai University, Tianjin, China
e-mail: jiegao@mail.nankai.edu.cn
D.-S. Guo (*)
College of Chemistry, Key Laboratory of Functional Polymer Materials (Ministry of Education),
State Key Laboratory of Elemento-Organic Chemistry, Nankai University, Tianjin, China
e-mail: dshguo@nankai.edu.cn
© Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2020
Y. Liu et al. (eds.), Handbook of Macrocyclic Supramolecular Assembly,
https://doi.org/10.1007/978-981-15-2686-2_9
201