液/液界面电分析化学研究抗菌肽的界面行为和作用机理

目前围绕抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs)的研究工作已成为包括生命科学、生物医学、药物学和免疫学等诸多领域关注的一个热点。然而AMPs的作用机理尚不十分明确，本项目拟采用液/液界面电分析化学方法结合界面张力技术来研究AMPs的界面行为及其作用机理。界面行为包括AMPs在两相的分配以及在界面的吸附，并考察氨基酸残基、带电荷量、疏水性和两亲性等结构因素对AMPs界面行为的影响。构筑磷脂分子自组装膜于液/液界面，通过改变AMPs的结构、磷脂膜的分子组成和界面电势差，研究AMPs与磷脂分子的选择性相互作用，比较疏水相互作用和静电相互作用，进而建立AMPs与磷脂膜相互作用的定量关系。液/液界面电分析化学方法研究AMPs的界面行为及其作用机理将为AMPs成为新一类抗菌药物的分子设计和实际应用提供有价值的信息。

本项目的主要研究目的是采用液/液界面电分析化学方法结合界面张力技术，来研究抗菌肽分子的界面行为及其作用机理。具体研究内容包括抗菌肽分子的界面行为、在两相的分配以及在界面的吸附，并考察氨基酸残基、带电荷量、疏水性和两亲性等结构因素对抗菌肽分子界面行为的影响，以及抗菌肽分子的与磷脂分子的相互作用。本项目的关键在于液/液界面电分析化学新方法的建立和界面张力技术的建立。为此，我们开展了一下几个方面的工作：（1）建立了基于微小液滴的液/液反应系统，进而可采用传统的三电极电化学分析仪器研究液/液界面上离子转移及测定不同离子的Gibbs转移电位，也可研究化学和生物分子的的液/液分配和萃取；（2）构建纳米薄膜两相界面，系统地研究了薄膜/水界面的离子偶合电子转移反应，首次在实验上观察到并从理论上解释了金纳米簇的阳离子偶合的还原充电过程，对反应机理、热力学和动力学进行了详尽的剖析；（3）研究了液/液仿生界面的氧分子还原反应，对非金属卟啉分子对界面氧分子催化还原的催化活性进行可考察，分析了多种非金属卟啉分子的界面质子化过程，证实了了非金属卟啉分子的极化活化机理，并首次研究了钴酞氰分子对液/液界面氧分子还原反应的催化活性。在本项目的支持下，项目组共发表论文10篇，全部SCI收录，包括Angew. Chem. Int. Ed.一篇，Chem. Commun.一篇，Chem. Euro. J.两篇，Electrochem. Commun.四篇，部分研究成果支持项目负责人获得2012年度首批优秀青年基金资助。