γ-环肽纳米管的设计与自组装研究

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1、Y一环肽纳米管的设计与自组装研究摘要自组装环肽纳米管在化学、生物学、材料学和医学等领域中具有广泛和潜在的应用价值。设计和合成具有特殊结构和生物活性的多肽分子进行自组装的研究在一定程度上已经取得了很大的进展。D，L．0c．环肽、p．环肽、6一环肽、a，丫-交替环肽和0L，￡．交替环肽等都可以自组装形成纳米管，而对1，．环肽的研究相对较少，为完善1，．环肽的理论研究及探索其应用价值，本论文主要针对1，一类型的环肽进行了自组装研究。1．环肽的设汁与直链六肽的合成通过对3．氨基环己基甲酸单元的5位羟基成酯侧链的修饰，在一定程度上解决了丫．多肽的溶解性问题。通过液相多肽片段缩合法，成

2、功地合成了两类直链丫一六肽。目标环肽26、27的合成还在进一步研究中。2．环肽25、52的白组装研究对非对称性环肽25发生自组装的条件进行了摸索，该环肽在TCE．hexane体系中能形成相对稳定的凝胶，成功地实现了环肽25的自组装。对其进行FT-IR、TEM、SEM和计算模拟的研究表明该环肽在该体系中能够自组装形成直径约为65nm的右手螺旋的纳米纤维(纳米绳)，在环肽纳米管的研究中该类报道极为罕见。通过对彳<同多肽进行对比实验，推断环肽进行自组装的主要驱动力是环肽分子间氨键的形成。C3．对称的环肽52在TCE．hexane体系中也形成了相对稳定的凝胶，TEM研究显示该环肽可

3、以自组装成具有较大长宽比的纳米纤维，直径约为7．10nm。关键词：3-氨基环己基甲酸Y．环肽自组装凝胶纳米管IIIDesignandSelf-assemblyofCyclicy-peptideNanotubesAbstractSelf-assemblingofcyclopeptidebuildingblocksintonanotubularobjectshasbecameanimportantareaofresearchinbothnanoscienceandsupramolecularchemistry,duetotheirtremendousandpotentialap

4、plicationsinchemistry,biology,medcinesandmaterialsscience．D，L-0L-cyclopeptide，13-cyclopeptide，6-cyclopeptide，a—alt吖一cyclopeptideandft．-a／t-￡-cyclopeptidecanself-assembleintonanotubes．Theself-assemblingcyclic7-peptidenanotubeswererarelyreported．Inordertosupplythefundamentallawoftheself-asse

5、mblingcyclopeptideandtoexploretheirapplications，theself-assemblyofcyclic7-peptidewasresearchedinthisdissertation．1．Thedesignofcyclic7-peptideandsynthesisoftheirlinearhexapeptidesThesolubilityofthepeptideswastosomeextentimprovedbyconnectingsidechainswithTEGgroups．Twokindsoflinear1,-hexapept

6、idesweresynthesizedthroughliquidphasepeptidesynthesis．Thesynthesisofcyclic7-peptideisbeingfurtherexplored．2．Studiesonself-assemblyofcyclopeptides25and52Intheprocessofexploringtheconditionsoftheself-assemblingofcyclicY—peptide．acolorlessgelwasformedinTCEwith2．3mMconcentrationofcyclopeptide2

7、5equilibratingagainsthexaneviavapor-phasediffusion．Thecyclopeptidewasself-assembledintorelativelyhomogeneous，right-handedhelical，andtubularnanofiberswithabout65nmdiameterbyanalysisofTEMstudy．FT-IRandcomputersimulationsupportedtheright—handedhelicalassembliesra