Ag+···Ag+相互作用促进的新型多肽凝胶

As an important type of supramolecular hydrogels, peptide based hydrogels possess unique advantages of endogenic biocompatibility and biodegradability good for developing new functional biomaterials. This project aims to construct a new type of functional peptide hydrogels based on Ag+···Ag+ interaction facilitated coordination polymers of Ag+ with peptides containing a N- or C-cysteine residue. We propose that upon the formation of the coordination polymers, the assembly and cross-linking of the peptide chain could be promoted, thus facilitating the hierarchical assembly of the peptides and leading to hydrogels of the peptides. The peptide coordination systems to be examined are: (i) Cysteine-derived oligopeptide coordination polymers of Ag+; (ii) heterochiral peptide coordination polymers, and amyloid peptide coordination polymers. The assembling mechanism of the peptide polymers to form the hydrogels will be investigated, as well as their applications for example in anti-bacterial activity, drug encapsulation and bio-assays. The construction of the peptide hydrogels through argentophilic interactions represents a new dimension of expanding existing methods of hydrogelation forming from diverse functional peptides, and shall be of significance in providing theoretical and experimental basis for the rational construction strategy of peptide hydrogels.

多肽作为重要的超分子凝胶构筑单元，因其独特的生物相容性和生物降解性而在新型生物功能材料构建中具有重要的意义。本项目拟构建基于亲金属相互作用之Ag+···Ag+相互作用促进的新型功能多肽凝胶体系，提出利用半胱氨酸衍生的功能多肽与银离子作用形成配位聚合物，Ag+···Ag+相互作用促使多肽分布于银链上而有序组装交联，继而促进多肽层级组装形成凝胶。拟开展三类配位聚合体系并探索其成胶性质：(i) 半胱氨酸衍生的寡肽配位聚合物体系；(ii) 掺杂D-型氨基酸的多肽配位聚合物体系；(iii) 淀粉样多肽配位聚合物体系。研究配位聚合物形成凝胶过程的组装机制，并探索该类凝胶在杀菌、载药、生物识别等方面的应用价值。研究结果对于拓展现有的多肽凝胶成胶方式和成胶多肽序列具有意义，更为发展多肽凝胶的理性构筑策略提供理论和实验基础。

本项目旨在构建Ag+-硫醇功能配位聚合物和多肽凝胶材料，研究配位聚合物的形成和超分子手性表达机制，并探究多肽凝胶材料的检测和识别应用。项目执行以来，成功构建了如下几类Ag+-硫醇功能配位聚合物，包括 (i) 半胱氨酸衍生化的Aβ关键五肽，用于构筑Ag+-功能多肽配位聚合物凝胶；(ii) Ag+-转角拟肽配位聚合物构筑，探究同、异手性转角拟肽配位聚合物的组装机制和超分子手性表达；(iii) Ag+-半胱氨酸配位聚合物以表面活性剂胶束为模板组装，该复合体系中超分子手性的表达和手性放大；(iv) Ag+-四苯基乙烯基硫醇配位聚合物的超分子手性和AIE发光；在此基础上，系统总结国内外近年来Ag+-硫醇配位聚合物的研究成果，并着重探讨了Ag+···Ag+相互作用在Ag+-硫醇配位聚合物构建和应用方面的重要作用。相关成果为Ag+-硫醇功能配位聚合物的构建和手性传递机制提供了理论和实验基础。.项目执行期间内，共发表1篇SCI收录学术论文，另有多篇论文处于撰写和投稿阶段。项目负责人参加4次国内学术会议。2名博士生和2名硕士生参与了项目的科研工作。本项目按任务书既定计划完成了研究任务，并有所拓展。总体而言，研究团队自身实力整体提高，项目负责人的科研水平得到了锤炼和提升。