[发明专利]一种基于两亲性寡肽自组装新型溶致液晶的制备和应用

说明书

本发明的一种基于两亲性寡肽自组装新型溶致液晶的制备和应用，其中，该寡肽的结构为本发明将寡肽加入到二甲亚砜(DMSO)溶剂中，超声分散后寡肽分子通过非共价作用可产生有序的纳米纤维。同时，该组装体系表现出特有的有序结构以及良好的流动性，可作为新型溶致液晶介质测量生物分子的残留偶极耦合值(RDCs)，实现基于核磁(NMR)检测的分子结构的解析。本发明中寡肽可由仪器自动合成，制备容易；可通过直接溶解寡肽制备液晶介质，方法简单，可操作性强。此外，体系中溶剂为DMSO，能有效解决被检测底物在常规溶剂中不能溶解的问题，从而有效扩展了被检测底物的种类和数量。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种基于两亲性寡肽自组装新型溶致液晶的制备和应用。

背景技术

液晶(LC)材料由于自身有序性和流动性在生物组织领域和人工合成系统中具有广泛的应用。例如，在生物组织内，LC的有序排列和流动性能对生物体内组织结构的形成起着至关重要的作用。近年来，人工合成的液晶系统也展现出了广阔的应用前景。LC内部有序的纳米结构可以为离子和电子传输提供良好的通道，其拓扑结构内的缺陷能引导分子自组装和无机粒子的取向。此外，LC模板可介导其他材料的定向生长，从而制备新型有序的纳米和亚纳米材料。因此，构建功能化液晶体系具有重要的应用价值。

目前，科学家发现多种聚合物例如DNA，纤维素，多肽等都能形成LC材料。但是，经由聚合物制备的液晶材料通常会涉及到苛刻或繁琐的制备方法。例如：为了确保聚合物液晶在低浓度下实现内部有效的取向，聚合物的分子量必须很大，这样会牵涉苛刻的合成条件。因此，依赖于简单分子制备LC引起了研究者们极大的兴趣。最近，基于低分子量化合物的LC材料快速涌现。其中，寡肽由于其简单成熟的合成方法、序列结构的多样性以及较强的自组装能力在低分子量液晶领域备受关注。研究表明，通过调节肽的序列结构，寡肽能在甲醇，二硫化碳以及水等溶剂中自组装形成各种溶致液晶。然而，以纯二甲基亚砜(DMSO)为溶剂的溶致性寡肽LC的构建仍然未得到解决，这是因为寡肽很难在DMSO中自组装形成有序结构。另外，在这些已经建立的寡肽LC系统中，结构必需含有如苯丙氨酸和酪氨酸等含芳环残基的刚性片段。因此，如果能够构建一种DMSO相容的柔顺型寡肽液晶，不仅可以为设计新型不含刚性基团的液晶提供依据，同时能够研究基于DMSO溶剂为体系的溶致液晶新的性能。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶及其制备方法，其目的在于，提供了一种新型柔性两亲性寡肽，其可以在纯DMSO中发生组装，实现DMSO相容的柔顺型寡肽液晶体系的构建。此溶致LC具有较好的流动性和取向性，可以作为有序介质应用于生物分子RDCs的精确测量。因为该液晶所用DMSO为许多分子的良溶剂，DMSO-d6又为常见氘代试剂，故此液晶体系有效扩大了基于核磁检测的被测底物的范围。

本发明提供一种基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述寡肽如结构式(I)所示：

作为本发明进一步的改进，根据上述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，将所述寡肽加入DMSO溶剂中超声充分溶解后得到。

作为本发明进一步的改进，所述液晶是由寡肽在纯DMSO溶剂中组装而成。

作为本发明进一步的改进，所述液晶在寡肽浓度为2wt％-10wt％时在DMSO-d6溶液中的氘共振表现出5-76Hz的残余四极耦合。

本发明进一步还保护了一种上述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶作为有序介质精确测量生物分子的RDCs的应用。

作为本发明进一步的改进，所述液晶可测量溶于DMSO的生物分子的RDCs，并借此分析其结构。

作为本发明进一步的改进，所述液晶可测量雌酮的RDCs，并分析雌酮的结构。

作为本发明进一步的改进，所述液晶可测量10-羟基喜树碱的RDCs，并分析10-羟基喜树碱的结构。