环肽纳米管自组装合成与结构表征
本文首先以L-和D-型氨基酸为原料,采用Fmoc固相合成法制备线性多肽,在对线性多肽环化、分离和纯化处理的基础上,进行环肽纳米管的自组装合成。借助X射线衍射仪(XRD)、质谱仪(MS)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)等分析手段对环肽纳米管的自组装过程各阶段反应产物的组织结构和形貌进行表征。结果表明,采用Fmoc固相合成法成功地合成了以下6种线性多肽:同种氨基酸的线性六肽(–[L-Phe-D-Phe]3-)、同种氨基酸的线性八肽(–[L-Ala-D-Ala-]4-)和4组异种氨基酸的线性八肽(–[L-Phe-D-Ala-]4-、–[L-Ala-D-Phe-]4-、–[L-Phe-D-Ala-L-Ala-D-Phe-]2-、–[L-Phe-D-Phe-L-Ala-D-Ala-]2-)。线性多肽制备过程需在氮气保护的条件下完成,当反应温度为20-50℃,缩合时间为3h-5h,切割试剂为三氟乙酸(TFA):苯甲硫醚(TIS):茴香醚(Thioanisole)=95:2.5:2.5(V/V)的条件下,产率为80％左右,最高可达96.17%。线性多肽在以苯骈三氮唑类缩合剂(TBTU)和二异丙基乙胺(DIEA)为缩合剂,CH2Cl2为溶剂配置的极稀溶液中进行环化处理,溶液的配比为线性多肽:TBTU:DIEA=1:1:4,CH2Cl2的量是线性多肽的100倍。然后利用TFA和去离子水对制得环肽体系进行纯化处理。纯化后环肽在TFA和水的两相条件下进行自组装,FT-IR分析发现单一环肽都具有在纳米管中平环状的特征峰,说明它们组装成了纳米管。并且管与管之间发生聚集,SEM表征到cyclo–[L-Ala-D-Ala-]4-形成直径5μm,长达10μm的纳米管束;其余的纳米管聚集成网格结构。用AFM、TEM对cyclo–[L-Phe-D-Phe-L-Ala-D-Ala-]2-观察发现能够形成直径为5-20nm管状结构。异种环肽间进行自组装,当两种环肽的直径不一致时,可以得到纳米管,而当两种环肽直径相当时,由于两种环肽骨架基团N-H和C=O以及侧链间的不匹配,无法组装成管。在二氯甲烷和正己烷组成的溶液中对环肽cyclo–[L-Phe-D-Phe-L-Ala-D-Ala-]2-进行的自组装研究表明,环肽在有机溶剂中更易于聚集且结晶度有所提高。
环肽纳米管;自组装合成;结构表征;有机溶剂;纯化处理
哈尔滨工业大学
硕士
材料学
来忠红
2007
中文
TB383
89
2014-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）