手性生物相容表面活性剂的缔合行为及其诱导DNA自组装体的功能性应用

通过设计合成系列具有不同手性基团和烷基链结构的手性生物相容表面活性剂分子，系统研究其缔合行为、微结构转变等特性，提出手性表面活性剂胶束、微乳液、液晶、泡囊等手性有序组合体生成和调控规律，特别是揭示其一维手性自组装体的构筑规律与形成机理，为手性表面活性剂在生命科学、材料科学等领域的应用提供理论基础。基于手性识别作用，以手性生物相容表面活性剂诱导DNA构筑手性表面活性剂-DNA新型复合自组装体，研究其与DNA的结合特性、热力学特征、DNA构象和生物活性的变化等性能，并从分子的微观结构探讨手性生物相容表面活性剂分子与DNA相互作用的本质，建立DNA基生物大分子复合体系多层次手性自组装的机理模型，以发展基因输运载体。筛选能显著提高DNA手性的最佳手性生物相容表面活性剂分子，构筑DNA复合自组装体，并将其应用于手性药物的识别与分离，探讨手性药物与DNA的缔合模式，为手性药物的设计与输运提供新型途径。

设计和研究手性表面活性剂分子的结构和性能，可以构筑功能性手性自组装体，在生物、医药、材料等领域具有重要的应用前景。本项目设计合成了氨基酸型、核苷型、离子液体型三类手性生物相容性表面活性剂分子，系统地研究了结构基团、浓度、温度、pH值、卟啉、血红蛋白等因素对其缔合行为的影响、微结构转变等特性，提出了手性表面活性剂胶束、微乳液、泡囊等手性有序组合体生成和调控的规律，特别是研究氨基酸型一维手性自组装体，如带状、螺旋状等的构筑与形成机理，为手性表面活性剂在生命科学、材料科学等领域的应用提供理论基础。特别是手性有机硒两亲分子的设计合成，对于不对称催化合成具有重要的应用前景。基于手性识别作用，以手性离子液体表面活性剂诱导DNA构筑新型手性表面活性剂-DNA多层次手性自组装体，研究其与DNA的结合特性、热力学特征、DNA构象和生物活性的变化等性能，并从分子的微观结构探讨手性生物相容表面活性剂分子与DNA相互作用的本质，建立了DNA基生物大分子复合体系多层次自组装的机理模型，为发展新型DNA基因载体，以及对左氧氟沙星等手性药物的识别与分离提供了新型途径。此外，基于两亲分子的手性诱导作用，初步探讨了Au、CuO等手性纳米催化材料的设计与合成，为不对称催化提供了新型催化剂。该项目在手性生物相容自组装体的构筑和结构转变，以及在DNA、CuO手性材料的制备上取得了较好的研究结果，为探讨手性环境下药物与DNA的缔合模式，手性药物的设计与输运，以及手性纳米材料的制备提供了新型途径。. 项目自开始执行至今，已经在Org. Lett., J. Org. Chem., Cat. Sci. Technol., Colloids Surf. A 等国际系列主流SCI刊物上发表标注本项目资助的论文11篇，申请发明专利3项，其中授权1项，圆满地完成项目的预定目标。此外，项目的一些研究成果，特别是手性有机硒两亲分子的设计合成，将在生命科学、生物医药等领域具有较大的应用前景。相关研究正在陆续进行中。