栾天翔:金属诱导Fmoc-氨基酸超分子水凝胶的研究论文

栾天翔:金属诱导Fmoc-氨基酸超分子水凝胶的研究论文

本文主要研究内容

作者栾天翔(2019)在《金属诱导Fmoc-氨基酸超分子水凝胶的研究》一文中研究指出:超分子自组装化学突破了传统的分子化学基于共价键的研究领域,通过精确调控非共价键作用力(氢键作用,主客体作用,π-π堆积作用等)制备有序聚集体,在近年来引起了广泛关注。本论文以单一及多元Fmoc-氨基酸为研究对象,研究了其在金属离子诱导下的超分子水凝胶的微观形貌,力学强度,并提出了可能的组装机理。同时探索了这类超分子水凝胶的潜在应用。论文主要包括三部分:第一章,简单介绍了超分子化学与超分子组装的基本概念与几种常见的超分子结构,以及基于芳香基氨基酸及多肽的超分子水凝胶体系的特性与功能应用。第二章,主要研究了金属离子诱导Fmoc-丙氨酸水凝胶的制备与功能。芳基多肽由于自身的π-π堆积作用和氢键作用,是一种良好的自组装基元分子。但芳基氨基酸由于氢键结合位点较少,难以通过自组装形成稳定的聚集体。我们发现,利用Cu2+,Eu3+等金属离子诱导Fmoc-丙氨酸可以形成性质稳定的水凝胶结构,通过扫描电镜与透射电镜等手段观测凝胶的微观形貌,发现Cu2+诱导水凝胶的微观形貌为0.5 μm左右的片状结构,Eu3+诱导水凝胶则组装为直径在50-300 nm的一维纳米纤维,当两种金属离子按等比例混合后诱导的水凝胶组装形貌转变为交联的3D网络,平均直径大约为20-100 nm。通过流变学测试表征了三种水凝胶的机械力学强度,发现三种凝胶都是力学强度较高的稳定水凝胶,屈服应力值都超过了 1000Pa。基于红外光谱,紫外光谱和小角X射线散射图谱的分析我们提出了水凝胶可能的组装机理,首先两个Fmoc-Ala形成反平行重叠π-π堆积的双层结构单元,之后在金属离子与羧酸根的配位作用及酰胺键之间的氢键作用下,继续形成层状结构,在三种超分子力的共同作用下,生成一维纳米纤维,进而以缠绕堆叠的方式组装成片状或纤维凝胶网络。令人意外的是,这种超分子水凝胶体系对于含有芳香基团和氨基的分子具有独特的溶蚀响应性,当把不同的氨基化合物或芳香化合物加入到凝胶中时,凝胶会发生特异性的溶蚀现象,且溶蚀的速率与溶蚀后的形貌均不相同。相信这种独特的客体响应水凝胶在分子识别和预封装材料中有着潜在的应用前景。第三章,主要研究了金属离子与复合Fmoc-氨基酸的共组装行为与组装体的形貌控制。我们首先研究了 Zn2+与单一 Fmoc-Ala或Fmoc-Val的超分子组装情况,Zn2+与Fmoc-Ala会组装为不稳定白色凝胶,凝胶会在短时间内坍塌生成浑浊溶液,在扫描电镜与透射电镜下可观察到数微米的片状聚集体。Zn2+与Fmoc-Val在一定的浓度范围内可组装成稳定的黄色凝胶,微观形貌为20 nm左右的纤维构成的交联网络。之后我们将Fmoc-Ala与Fmoc-Val按一定比例配置成混合溶液后再利用Zn2+诱导氨基酸形成超分子聚集体,发现当两种氨基酸的配比为1:1成功制得稳定的透明水凝胶,在扫描电镜下,可观测到透明水凝胶的微观形貌为纳米纤维与纳米球并存的结构。这说明复合Fmoc-氨基酸与Zn2+的超分子组装方式与单氨基酸体系不同。在流变学测试下我们发现,调控两种氨基酸的不同配比可以制得力学强度不同的稳定水凝胶体系。相信这种基于复合Fmoc-氨基酸的金属诱导水凝胶体系可以为我们理解多元超分子组装提供有力的支持。

Abstract

chao fen zi zi zu zhuang hua xue tu po le chuan tong de fen zi hua xue ji yu gong jia jian de yan jiu ling yu ,tong guo jing que diao kong fei gong jia jian zuo yong li (qing jian zuo yong ,zhu ke ti zuo yong ,π-πdui ji zuo yong deng )zhi bei you xu ju ji ti ,zai jin nian lai yin qi le an fan guan zhu 。ben lun wen yi chan yi ji duo yuan Fmoc-an ji suan wei yan jiu dui xiang ,yan jiu le ji zai jin shu li zi you dao xia de chao fen zi shui ning jiao de wei guan xing mao ,li xue jiang du ,bing di chu le ke neng de zu zhuang ji li 。tong shi tan suo le zhe lei chao fen zi shui ning jiao de qian zai ying yong 。lun wen zhu yao bao gua san bu fen :di yi zhang ,jian chan jie shao le chao fen zi hua xue yu chao fen zi zu zhuang de ji ben gai nian yu ji chong chang jian de chao fen zi jie gou ,yi ji ji yu fang xiang ji an ji suan ji duo tai de chao fen zi shui ning jiao ti ji de te xing yu gong neng ying yong 。di er zhang ,zhu yao yan jiu le jin shu li zi you dao Fmoc-bing an suan shui ning jiao de zhi bei yu gong neng 。fang ji duo tai you yu zi shen de π-πdui ji zuo yong he qing jian zuo yong ,shi yi chong liang hao de zi zu zhuang ji yuan fen zi 。dan fang ji an ji suan you yu qing jian jie ge wei dian jiao shao ,nan yi tong guo zi zu zhuang xing cheng wen ding de ju ji ti 。wo men fa xian ,li yong Cu2+,Eu3+deng jin shu li zi you dao Fmoc-bing an suan ke yi xing cheng xing zhi wen ding de shui ning jiao jie gou ,tong guo sao miao dian jing yu tou she dian jing deng shou duan guan ce ning jiao de wei guan xing mao ,fa xian Cu2+you dao shui ning jiao de wei guan xing mao wei 0.5 μmzuo you de pian zhuang jie gou ,Eu3+you dao shui ning jiao ze zu zhuang wei zhi jing zai 50-300 nmde yi wei na mi qian wei ,dang liang chong jin shu li zi an deng bi li hun ge hou you dao de shui ning jiao zu zhuang xing mao zhuai bian wei jiao lian de 3Dwang lao ,ping jun zhi jing da yao wei 20-100 nm。tong guo liu bian xue ce shi biao zheng le san chong shui ning jiao de ji xie li xue jiang du ,fa xian san chong ning jiao dou shi li xue jiang du jiao gao de wen ding shui ning jiao ,qu fu ying li zhi dou chao guo le 1000Pa。ji yu gong wai guang pu ,zi wai guang pu he xiao jiao Xshe xian san she tu pu de fen xi wo men di chu le shui ning jiao ke neng de zu zhuang ji li ,shou xian liang ge Fmoc-Alaxing cheng fan ping hang chong die π-πdui ji de shuang ceng jie gou chan yuan ,zhi hou zai jin shu li zi yu suo suan gen de pei wei zuo yong ji xian an jian zhi jian de qing jian zuo yong xia ,ji xu xing cheng ceng zhuang jie gou ,zai san chong chao fen zi li de gong tong zuo yong xia ,sheng cheng yi wei na mi qian wei ,jin er yi chan rao dui die de fang shi zu zhuang cheng pian zhuang huo qian wei ning jiao wang lao 。ling ren yi wai de shi ,zhe chong chao fen zi shui ning jiao ti ji dui yu han you fang xiang ji tuan he an ji de fen zi ju you du te de rong shi xiang ying xing ,dang ba bu tong de an ji hua ge wu huo fang xiang hua ge wu jia ru dao ning jiao zhong shi ,ning jiao hui fa sheng te yi xing de rong shi xian xiang ,ju rong shi de su lv yu rong shi hou de xing mao jun bu xiang tong 。xiang xin zhe chong du te de ke ti xiang ying shui ning jiao zai fen zi shi bie he yu feng zhuang cai liao zhong you zhao qian zai de ying yong qian jing 。di san zhang ,zhu yao yan jiu le jin shu li zi yu fu ge Fmoc-an ji suan de gong zu zhuang hang wei yu zu zhuang ti de xing mao kong zhi 。wo men shou xian yan jiu le Zn2+yu chan yi Fmoc-Alahuo Fmoc-Valde chao fen zi zu zhuang qing kuang ,Zn2+yu Fmoc-Alahui zu zhuang wei bu wen ding bai se ning jiao ,ning jiao hui zai duan shi jian nei tan ta sheng cheng hun zhuo rong ye ,zai sao miao dian jing yu tou she dian jing xia ke guan cha dao shu wei mi de pian zhuang ju ji ti 。Zn2+yu Fmoc-Valzai yi ding de nong du fan wei nei ke zu zhuang cheng wen ding de huang se ning jiao ,wei guan xing mao wei 20 nmzuo you de qian wei gou cheng de jiao lian wang lao 。zhi hou wo men jiang Fmoc-Alayu Fmoc-Valan yi ding bi li pei zhi cheng hun ge rong ye hou zai li yong Zn2+you dao an ji suan xing cheng chao fen zi ju ji ti ,fa xian dang liang chong an ji suan de pei bi wei 1:1cheng gong zhi de wen ding de tou ming shui ning jiao ,zai sao miao dian jing xia ,ke guan ce dao tou ming shui ning jiao de wei guan xing mao wei na mi qian wei yu na mi qiu bing cun de jie gou 。zhe shui ming fu ge Fmoc-an ji suan yu Zn2+de chao fen zi zu zhuang fang shi yu chan an ji suan ti ji bu tong 。zai liu bian xue ce shi xia wo men fa xian ,diao kong liang chong an ji suan de bu tong pei bi ke yi zhi de li xue jiang du bu tong de wen ding shui ning jiao ti ji 。xiang xin zhe chong ji yu fu ge Fmoc-an ji suan de jin shu you dao shui ning jiao ti ji ke yi wei wo men li jie duo yuan chao fen zi zu zhuang di gong you li de zhi chi 。

论文参考文献

  • [1].基于Fmoc修饰的氨基酸、短肽组装体系结构调控及生物医药应用[D]. 宋静文.燕山大学2018
  • [2].Fmoc保护的二肽小分子水凝胶的研究[D]. 马丽霞.山东大学2008
  • [3].Fmoc系列保护氨基酸的制备研究[D]. 杜秀敏.南京工业大学2004
  • [4].多种β-氨基酸及其Fmoc衍生物的制备[D]. 赵苏林.北京化工大学2000
  • [5].毛细管电泳手性拆分N-Fmoc保护氨基酸[D]. 武红丽.南京工业大学2004
  • [6].赖氨酸ε-氨基的烷基化反应研究[D]. 王成龙.苏州大学2009
  • [7].四种多肽的合成和分离纯化的基础研究[D]. 郑少萌.首都师范大学2014
  • [8].几种氨基酸双保护的工艺研究[D]. 胡巧斐.华东师范大学2005
  • [9].保护氨基酸的制备研究[D]. 王玲.南京工业大学2003
  • [10].金属离子/纳米粒子耦合多肽自组装构筑超分子模拟酶[D]. 刘晓婧.天津大学2016
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  • [5].短肽自组装水凝胶卟啉掺杂及光电性质研究[D]. 冯璐.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019
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  • [8].基于离子交联的高强度水凝胶的制备[D]. 梁用智.浙江大学2019
  • [9].金属离子增强的聚丙烯酸类高分子自修复水凝胶的制备[D]. 刘婷婷.东南大学2018
  • [10].基于多重相互作用凝胶体系的构建和性能[D]. 李佳敏.中国科学技术大学2017
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的栾天翔,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于超分子化学论文,水凝胶论文,金属诱导论文,分子组装论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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