试验
物料
所需的所有试剂均购买（Sigma，Aldrich），无需进一步纯化。使用的藻酸钠样品（Sigma，lot 077K1583，从Macrocystis pyrifera中提取）显示甘露糖醛酸和古洛糖醛酸单位的平均含量分别为61％和39％，分子量为70-100kDa。AmCDs CD1 - CD3 [37]通过无溶剂氨解在60℃下制备48小时七（6-脱氧-6-碘）-β-CD，其中140摩尔摩尔过量的适当的线性多胺，即，3-（ñ，ñ二甲基氨基）丙胺（A1），用于CD1，双（3-氨基丙基）甲基胺（A2），用于CD2和CD -3的双-1,2 - [（3-氨基丙基）氨基]乙烷（A3）。通过从乙醇/乙醚中重复沉淀分离和纯化产物。通过电位酸碱滴定进行表征，证实AmCD的电离行为可以模拟为四个独立的虚弱碱的混合物。获得的结果与引用的参考文献中报告的值完全一致（相关讨论和数学细节在支持信息文件1中报告）。所述p -nitroanilines 1 - 3 [50] 在Na 2 CO 3（1当量）存在下，通过4-硝基氟苯与在DMSO中略微过量（约10％）的适当胺在70℃下4小时的亲核芳族置换反应制备。适用于客体4的合成的相同程序。
N - （4-硝基苯基）亚氨基二乙酸二钠盐（4）
用等摩尔量的甲醇钠处理亚氨基二乙酸（1.33g，10mmol），通过将金属钠（0.46g，20mmol）溶解在无水甲醇（20mL）中得到，并将混合物真空蒸馏（Rotavapor）。将残余物溶于无水DMSO（10mL）中，然后加入4-硝基氟苯（1.41g，10mmol）和无水Na 2 CO 3（1.06g，10mmol）。将反应混合物在70℃下搅拌18小时。然后，将所得浆液溶于水（200mL）中，并将溶液用乙酸乙酯（各约70mL）萃取两次。然后，将水相用HCl（6M）酸化至pH 2，并用乙酸乙酯（各100mL）萃取所需产物三次。将有机萃取物经Na 2 SO 4 干燥4，真空蒸馏（旋转蒸发仪），得到粗产物，将其溶于甲醇钠的甲醇溶液（2M，10mL）中。然后加入乙醚（80mL）以沉淀纯产物，最后滤出。产率60％（1.79g）。IR（nujol）ν（cm -1）：1597,1516,1339; 1 H NMR（300MHz，D 2 O）δ（ppm）3.95（s，4H，-CH 2 - ），6.47和8.03（2d，J = 9.5Hz，2H + 2H，p- NO 2 -C 6 H 4 -N <）; 肛门。C 10 H 8 N 2 O 6 Na 2的计算值：C，40.28; H，2.70; N，9.40; 娜，15.42; 发现：C，40.24; H，2.73; N，9.39; 娜，15.43。
旋光
极化测定在JASCO P-1010旋光仪上进行。为了在不同的pH值下获得AmCD的摩尔旋光度Θ，制备1.5mM的双蒸水中的材料母液。然后将少量标准HCl（1M）或NaOH（1M）加入等分试样（各3mL）中，以将pH调节至所需值。从观察到的样品的光学旋转（针对小稀释效应校正），容易计算相关的θ值。对客人的结合常数的测量1 - 4是根据别处描述的一般方法来完成[51,53]。简而言之，通过将适量的物质溶解在纯水中，然后通过添加少量HCl（1M）或NaOH（1M）将pH调节至所需值，制备1.5mM宿主储备溶液，或者在所需pH值的水性缓冲溶液中（所用缓冲液在表S3-S5的脚注中，在支持信息文件1中指定）。然后，通过将可变量（至多150μL）浓缩的客体溶液（通常约0.25M）混合到固定体积（3mL）的主体溶液中来制备多组样品溶液。在每种情况下，用pH计检查溶液的实际pH值。通过分析得出的适当方程对极化数据进行回归分析[51,53]。良好的拟合提供了令人信服的证据，即样品中仅存在1：1的主 - 客体复合物。否则，与预期趋势的偏差表明形成了更高阶的聚合。
为了研究AmCD与Alg之间的相互作用，首先如下制备25mN的原料藻酸盐溶液。将适量的物质（99.5mg）溶解在温水中，冷却至室温后，将体积调节至20mL。最后，将溶液通过0.45μ的Millipore过滤®滤波器。为清楚起见，浓度（当量）根据单体单元的分子量（C 6 H 7 O 6）计算娜）。然后，通过在适当的pH值下将固定的等分试样（各3mL）与增加的微量Alg溶液混合，制备多组样品。剧烈摇动每个样品，使其静置过夜，然后以5000rpm离心15分钟。小心吸移上清液并测量相关的光学活性。最后根据等式1对数据进行回归分析（相关的数学细节在支持信息文件1中报告）。
动态光散射
用Malvern Instruments Zetasizer NANO-ZS装置进行DLS测量以评估AmCD-Alg聚集体的可能尺寸。在173°评估漫射光的强度; 使用Sasfit 0.94.4软件包通过累积量法分析自相关函数。通过将适当量的Alg与每种AmCD混合，使得浓度高达0.25mN的Alg和1.5mM的AmCD，在pH6.5或pH8.4的含水缓冲液中制备样品。使得到的混浊混合物静置24小时，然后小心地移取并分析明显清澈的上清液。
生物分析
在该研究中使用大肠杆菌菌株DH10B和质粒pUC19（pDNA）。大肠杆菌在37℃下在Luria肉汤（LB）或极好的肉汤（TB）液体培养基中生长。必要时，通过向液体培养基中加入琼脂获得固体培养基。如前所述进行了大肠杆菌和体外DNA操作的标准遗传技术[66,67]。通过碱裂解法提取pUC19（约2700bp，赋予对大肠杆菌的氨苄青霉素抗性）[64]。pDNA的电泳迁移率变动分析（EMSA）如其他地方所述进行[68]。。对于EMSA实验，将恒定量（200ng）的pDNA在室温下孵育30分钟，最终体积为20μL结合缓冲液1x（12.5mM Tris HCl pH 7.5,10％甘油，62.5mM KCl，0.75mM） DTT），使用不同的N / P比率（环糊精核心上的平均氮原子数/ pDNA的磷酸基团数）。使用TE缓冲液作为溶剂将反应介质的pH值保持在7.5 [59]。将10μL每种结合反应样品（与溴酚蓝染料以1：1的比例混合）加载到含有溴化乙锭的0.8％琼脂糖凝胶中，在TBE 0.5×（5.4g Tris碱，2.75g硼酸，2mL EDTA）中。 ，0.5M，pH 8）pH 7.5以及pUC19 DNA作为参考。在电泳结束时，使用Bio-Rad Trans照明器在UV光下观察凝胶。通过使用宝丽来相机拍摄照射的凝胶。
肝素竞争性置换测定如下进行：首先如前所述制备选定的N / P比（CD1的 N / P = 40，CD2和CD3的 N / P = 50 ）的AmCD-pDNA复合物，随后加入随着猪肠粘膜中肝素钠盐溶液浓度的增加。将混合物在室温下孵育30分钟。然后，通过0.8％琼脂糖凝胶电泳分析溶液以检查来自复合物的释放的pDNA。
如下制备钙感受态大肠杆菌细胞：大肠杆菌细胞在LB培养基中于37℃生长至OD 650为0.6。通过离心收集细胞，重悬于70mM CaCl 2溶液中并在冰上温育1小时。然后，通过离心收集细胞，用冷冻溶液（70mM CaCl 2/10％甘油（w / v））处理，等分并最后在-80℃下储存。通过热激处理使用20μL不同混合物AmCD / pDNA以选定的N / P比率进行钙感受态大肠杆菌细胞的转化（CD1为N / P = 40 ，CD2和CD3为N / P = 50）），以及免费的pDNA。将细胞在冰上孵育30分钟，在42℃下孵育45分钟并再次在冰上孵育2分钟。然后，向每种混合物中加入500μLLB培养基，并将细胞在37℃下孵育1小时。将每个转化50μL的等分试样置于含有补充有100μg/ mL氨苄青霉素的LB琼脂培养基的培养皿上，以选择含有该质粒的大肠杆菌细胞。在37℃下允许细菌生长过夜。实验一式三份进行。活细菌的数量被认为是在AmCD-pDNA复合物或游离pDNA存在下获得的菌落形成单位（CFU）。