一种基于两亲性寡肽自组装新型溶致液晶的制备和应用制造技术

本发明专利技术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

Preparation and application of a novel lyotropic liquid crystal based on amphiphilic oligopeptide self-assembly

【技术实现步骤摘要】
一种基于两亲性寡肽自组装新型溶致液晶的制备和应用
本专利技术涉及生物材料
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术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。本专利技术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：作为本专利技术进一步的改进，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。作为本专利技术进一步的改进，所述液晶是由寡肽在纯DMSO溶剂中组装而成。作为本专利技术进一步的改进，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。本专利技术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。作为本专利技术进一步的改进，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。作为本专利技术进一步的改进，所述液晶可测量雌酮的RDCs，并分析雌酮的结构。作为本专利技术进一步的改进，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。作为本专利技术进一步的改进，所述介质可测量青蒿素的RDCs，并分析青蒿素的结构。本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术溶致LC是通过寡肽两亲物(OPA)在DMSO中自组装构建。所述寡肽全部由柔性链构成，不含刚性芳香族基团。2wt％的所述寡肽在DMSO中的氘共振表现出5Hz的RQC，当浓度为10wt％时，其RQC为76Hz。低浓度、高RQC说明自组装OPA纤维具有高度取向的性质，是一种理想的可测量生物分子RDCs的有序介质。2.本专利技术制备的寡肽链不含刚性芳族基团，避免了有序介质与分析底物之间可能存在的π-π相互作用，因此，该溶致LC可以对芳香族分子如抗肿瘤药物10-羟基喜树碱和雌酮进行RDCs测量。3.本专利技术自组装寡肽LC的溶剂为纯DMSO，实现了以纯DMSO为溶剂的寡肽LC的制备，大大扩展了分析物的种类，因为对于常见的氘代试剂，许多分子只能溶解在DMSO-d6中进行RDCs测量。附图说明图1为本专利技术制备的OPA在DMSO中自组装成纳米纤维示意图；图2为本专利技术实施例1制备的OPA的基质辅助激光解析飞行时间质谱仪(MALDI-TOFMS)图；图3为本专利技术实施例1制备的OPA的高效液相色谱(HPLC)图，纯度为95.67％；图4为本专利技术实施例1制备的OPA的动态光散射(DLS)谱图；图5为0.5wt％OPA的本专利技术实施例1制备的扫描电子显微镜(SEM)图；图6为4.0wt％OPA的本专利技术实施例1制备的SEM图；图7为本专利技术实施例1制备的OPA的小角度X射线散射(SAXS)曲线图；图8为本专利技术实施例1制备的OPA在DMSO-d6(1wt％)中的1HNMR(600MHz)谱图(A)，本专利技术实施例1制备的OPA纤维的红外(FT-IR)谱图(B)，本专利技术实施例1制备的自组装的OPA纤维的广角度X射线衍射(WXRD)曲线(C)；图9为本专利技术实施例1制备的自组装OPALC在核磁管中的交叉偏振滤光器图片；图10为不同浓度的本专利技术实施例1制备的OPALC的偏光显微镜(POM)下向列型液晶纹理图；图11为本专利技术实施例1制备的OPALC的二维(2D)SAXS图；图12为不同浓度的本专利技术实施例1制备的OPALC的氘(2H)NMR图；图13为10mg雌酮溶解在本专利技术实施例1制备的OPALC(LC浓度为40.0mg/mL)的2HNMR图；图14为使用本专利技术实施例1制备的自组装液晶作为有序介质记录雌酮的[1H,13C]-JSB-HSQC谱；图15为使用本专利技术实施例1制备的自组装液晶作为有序介质测量雌酮的RDCs和计算的RDCs拟合后的线性关系图；图16为10mg10-羟基喜树碱溶解在本专利技术实施例1制备的OPALC(LC浓度为40.0mg/mL)的2HNMR图；图17使用本专利技术实施例1制备的自组装LC作为有序介质记录10-羟基喜树碱的[1H,13C]-JSB-HSQC谱；图18为10mg青蒿素溶解在本专利技术实施例3制备的OPALC(LC浓度为40.0mg/mL)的2HNMR图；图19为使用本专利技术实施例1制备的自组装LC作为有序介质记录青蒿素的[1H,13C]-JSB-HSQC谱；图20为使用本专利技术实施例1制备的自组装液晶作为有序介质测量10-羟基喜树碱的RDCs和计算的RDCs拟合后的线性关系图；图21为使用本专利技术实施例1制备的自组装液晶作为有序介质测量青蒿素的RDCs和计算的RDCs拟合后的线性关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例及附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本专利技术的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本专利技术的保护范围。实施例1本专利技术的两亲性寡肽为软脂酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-赖氨酸-谷氨酸-谷氨酸(C15H31-CONH-AAAAAKEE-CONH2)，通过标准FMOC化学固相多肽合成法合成。本专利技术还提供了一种基于两亲性寡肽自组装成新型溶致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述寡肽如结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述寡肽如结构式为：2.根据权利要求1所述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述寡肽为柔性结构。3.根据权利要求1所述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，将所述寡肽加入DMSO溶剂中直接超声充分溶解后得到。4.根据权利要求3所述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述新型溶致液晶由寡肽在纯DMSO溶剂中组装而成。5.根据权利要求3所述基于两亲性寡肽自组装成新型溶致液晶，其特征在于，所述新型溶致液晶在寡肽的浓度为2wt％-10wt％时，所述新型溶致液晶在DMSO-d6溶液中的氘共振表现出5-76Hz的残余四极...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦四勇，丁文强，雷新响，张爱清，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42