金属离子配位驱动含氨基酸基、肽基表面活性剂体系的聚集行为与性能

生物体内的许多生理、病理过程如酶催化、蛋白质中毒等都与金属离子和某些氨基酸片段作用有关。本项目基于氨基酸、肽分子与金属离子的强配位作用，构筑氨基酸基、肽基两亲分子及其复合体系，引入钙、铁、汞等与生理过程或疾病、毒理关系密切的金属离子，考察其对体系聚集行为的影响；探究聚集过程中配位驱动与疏水驱动的差异，获取不同聚集体之间结构转变的决定因素；考察配位驱动体系在水溶液及混合溶剂、非水溶剂中聚集行为的变化规律；针对氨基酸、肽与其它分子丰富的作用方式及敏感的环境响应能力，设计含有特定响应功能团的氨基酸基、肽基表面活性剂体系，改变温度、pH、有机或无机添加剂等条件，研究它们所形成的超分子体系的结构变化，开发出具有功能性的超分子组合体系。.本研究旨在拓宽和发展两亲分子有序聚集体理论，为生命科学中的相关研究提供胶体化学理论支持。

氨基酸、肽作为生命体内天然存在的物质，以其作为基础基元构筑超分子聚集结构并探索其在生命、医学、材料等领域的功能和应用近年来引起了广泛关注。本项目立足于氨基酸和寡肽，引入目标基团对其进行衍生化处理或将其与相应物质进行复配以构筑不同结构的超分子聚集体系，探索其聚集规律及聚集体性能，从分子水平给予解释，为该类物质超分子聚集体系的构筑提供理论指导。主要研究内容：1）构筑了精氨酸、赖氨酸两种碱性氨基酸与酸性两亲分子（脂肪酸、烷基磷酸酯等）的复配体系，考察了该类体系的聚集规律，并比较了氨基酸的旋光性对所形成的聚集结构的影响。2）合成了组氨酸的烷基衍生物，与多种有机酸形成高机械强度的凝胶。氨基酸的旋光性在凝胶化过程中表现出了对有机酸的手性识别功能。3）设计合成了两种含巯基的寡肽两亲分子，对其与银离子的相互作用进行了考察。银离子的引入诱导两种分子自聚集形成纤维结构，在合适的pH值下可得到凝胶。以所得纤维为模板，制备了单分散性良好的超细金、银纳米颗粒，表现出了优异的催化活性。银颗粒与纤维的复合体系对阴性、阳性革兰氏菌均表现出了抗菌活性。