近期，磁共振中心雷新响教授与中南民族大学化学与材料科学学院秦四勇博士合作，借鉴工程化策略对两亲性寡肽进行设计，通过改变肽链疏水端烷基链长度，成功构建了同时兼容CH3OH和DMSO两种不同极性溶剂的五种独立定向介质，并借助四种模型分子验证了该系列定向介质用于提取独立残留偶极耦合(RDCs)的准确性。该研究成果发表于《分析化学》(Analytical Chemistry)上。
工程策略构建五种定向介质用于结构解析示意图
依托具有不同定向能力的定向介质获得的多组独立RDCs在有机化学结构解析领域显示出巨大的应用潜力。然而，由于目前可用的具有不同定向能力的介质非常有限，严重制约了这种方法的广泛使用。本文通过借鉴一种工程化策略思路来构建具有不同定向能力的两亲性寡肽液晶介质。在前期工作基础上（Angew. Chem. Int. Ed. 2017 , 56, 12857; Chem, Commun. 2019, 55, 1659; Magn. Reson. Chem. 2020, 58, 404; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 2301; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 17097; ACS Appl. Bio Mater. 2020, 3, 8989; Chem. Commun. 2021, 57, 6181; Chem. Sci. 2022, 13, 5838），以原有的两亲性肽骨架为基础，通过简单调控肽疏水端烷基链的长短调节分子两亲性，从而构建出五种具有不同定向能力的液晶介质，且该五种定向介质都能与CH3OH和DMSO两种不同极性的溶剂兼容。以四种具有不同结构与功能的分子为模型，验证了以这五种液晶作为独立定向介质测量五组独立RDCs的可行性。结果表明这五种定向介质能用于准确、高效地提取了多组独立RDCs。同时，该系列肽液晶介质具有一定的手性特征，表明其具备手性鉴别的潜在应用。由于只是调节疏水烷基链而无需设计肽序列结构，该方法避免了耗时费力的肽筛选过程。此外，五种定向介质具有相同的肽骨架，为分析物提供相似的化学环境，能有效避免因不同定向介质与分析物相互作用导致的不兼容问题。最后，该系列定向介质制备简单，得到的肽定向介质可溶于不同极性的有机溶剂，可用于获取不同极性的有机分子多组独立RDCs的获取。该研究为构建多溶剂体系的多重定向介质提供了一个新的思路。
该论文的第一作者是中南民族大学化学与材料科学学院秦四勇副教授，通讯作者是中南民族大学化学与材料科学学院秦四勇副教授和兰州磁共振中心雷新响教授。
该工作得到了国家自然科学基金项目、湖北省自然科学基金项目和中南民族大学中央高校基本科研业务费专项基金项目资助。
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