本文選題：自組裝　切入點(diǎn)：γ-環(huán)肽　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：自組裝環(huán)肽納米管由于具有特殊的結(jié)構(gòu)、生物相容性以及性質(zhì)可控性,因此,可以用于抗菌、生物傳感器、光電材料、藥物傳遞以及離子通道等方面。目前,國內(nèi)外對α-環(huán)肽、β-環(huán)肽、δ-環(huán)肽、α,γ-交替的環(huán)肽和α,ε-交替的環(huán)肽自組裝形成的納米管的研究都已有報道,但是關(guān)于γ-環(huán)肽分子組裝成納米管的研究卻報道較少。因此對γ-氨基酸組成的γ-多肽、γ-環(huán)肽及γ-環(huán)肽納米管性質(zhì)的研究在化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。因此,本文對γ-環(huán)肽的合成、組裝、表征以及通道性質(zhì)進(jìn)行了研究,為γ-環(huán)肽的深入研究提供理論及實(shí)驗依據(jù),結(jié)論如下:1、從3-環(huán)己烯甲酸出發(fā),通過碘內(nèi)酯化、脫碘、鈀催化疊氮開環(huán)、選擇性疊氮還原、氨基保護(hù)、手性拆分及氫化還原得到光學(xué)純3-氨基環(huán)己基甲酸(γ-Ach),接著以其為原料首次合成得到系列具有剛性結(jié)構(gòu)、生物相容性TEG側(cè)鏈修飾的γ-多肽,并通過縮合試劑法進(jìn)行多肽片段的縮合得到γ-環(huán)四肽21及γ-環(huán)六肽24,經(jīng)過1H NMR、13C NMR、HRMS和MALDI-TOF-MS驗證其結(jié)構(gòu)。2、對合成得到的目標(biāo)分子γ-環(huán)四肽21和γ-環(huán)六肽24環(huán)肽進(jìn)行變溫變濃核磁、變濃紫外、紅外等發(fā)現(xiàn)氫鍵和π-π作用驅(qū)動著環(huán)肽自組裝,并且以β-折疊形式組裝。3、通過原子力顯微鏡(AFM)和透射電鏡(TEM)對γ-環(huán)四肽21和γ-環(huán)六肽24組裝形成的組裝體結(jié)構(gòu)進(jìn)行微觀形貌的觀察發(fā)現(xiàn)同樣的條件下γ-環(huán)六肽24易于形成單一的纖維狀結(jié)構(gòu);在乙腈/水體系中,隨著水含量的增加,γ-環(huán)四肽21和γ-環(huán)六肽24組裝體的形貌從固體堆積到比較粗的纖維再到膜結(jié)構(gòu),證實(shí)了極性溶劑的加入可以影響環(huán)肽組裝體的形貌,起到一定的調(diào)控作用。4、通過γ-環(huán)四肽21和γ-環(huán)六肽24在水通道實(shí)驗及離子(Cl-、H+、OH-)通道熒光實(shí)驗中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)γ-環(huán)四肽21僅可以進(jìn)行OH-的跨膜運(yùn)輸,而γ-環(huán)六肽24則可以進(jìn)行H2O及OH-的跨膜運(yùn)輸,二者都不能進(jìn)行Cl-、H+與陽離子ACh+、Na+和K+的轉(zhuǎn)運(yùn)。
[Abstract]:Self-assembled cyclic peptide nanotubes can be used in antibacterial, biosensor, optoelectronic materials, drug delivery and ion channels because of their special structure, biocompatibility and controllability. The studies on 偽 -cyclic peptide, 尾 -cyclic peptide, 未 -cyclic peptide, 偽, 緯 -alternating cyclic peptide and 偽, 蔚 -alternating cyclic peptide self-assembled nanotubes have been reported at home and abroad. However, there are few reports on the assembly of 緯 -cyclic peptides into nanotubes. Therefore, the studies on the properties of 緯 -polypeptides, 緯 -cyclic peptides and 緯 -cyclic peptide nanotubes composed of 緯 -amino acids are in chemistry. Therefore, the synthesis, assembly, characterization and channel properties of 緯 -cyclic peptides are studied in this paper, which provides theoretical and experimental basis for the further study of 緯 -cyclic peptides. The conclusions are as follows: 1. Starting from 3-cyclohexene formic acid, through iodization, deiodization, palladium catalyzed azide ring opening, selective azide reduction, amino protection, The optical pure 3-aminocyclohexyl formic acid (緯 -Achum) was synthesized by chiral resolution and hydrogenation. A series of 緯 -polypeptides with rigid structure and biocompatibility TEG side chain modification were synthesized for the first time. 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclohexapeptide 24 were obtained by condensation of polypeptide fragments by condensation reagent. The structures of 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclic hexapeptide 24 were confirmed by 1H NMR-13C NMR-HRMS and MALDI-TOF-MS. The synthesized target molecules, 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclic hexapeptide 24 cyclic peptide, were densified by nuclear magnetic field at different temperature. It was found that hydrogen bond and 蟺-蟺 interaction drive cyclic peptide self-assembly. The composition of 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclohexapeptide 24 was observed by atomic force microscope (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). It is easy to form a single fibrous structure; In acetonitrile / water system, with the increase of water content, the morphology of 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclic hexapeptide 24 assembled from solid to coarse fiber to membrane structure was confirmed. It was proved that the addition of polar solvent could affect the morphology of cyclic peptide assembly. Through the data of 緯 -cyclic tetrapeptide 21 and 緯 -cyclohexapeptide 24 in the water channel experiment and the fluorescence experiment in the ion channel, it was found that 緯 -cyclic tetrapeptide 21 could only transmembrane transport OH-. On the other hand, 緯 -cyclohexapeptide 24 can transport H _ 2O and OH- across the membrane, and neither of them can transport Cl-H with cationic ACh Na and K.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;O629.72

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本文編號：1561760