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DSPE‑PEG‑PLY,二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺‑聚乙二醇‑PLY,为芳香氨基酸多肽修饰的磷脂‑聚乙二醇偶联物。分子结构由 DSPE 疏水脂质基团、PEG 亲水间隔链、PLY 多肽三部分共价连接而成,PLY 多肽序列含有芳香类氨基酸残基,能够产生 π‑π 堆叠相互作用,除疏水、静电、氢键之外,π 堆叠成为调控该高分子组装行为的独特驱动力,拓展多肽‑磷脂高分子的组装调控路径。
DSPE 的两条饱和长烷基链提供基础疏水缔合能力,是实现分子聚集的基础。PEG 链段隔开脂质锚定端与多肽功能端,降低空间位阻,保障 PLY 多肽片段拥有充足构象活动空间,同时水化层抑制颗粒非特异性团聚。PLY 多肽内部芳香侧链之间可发生 π‑π 堆叠,该非共价作用对温度、溶剂极性十分敏感,低温环境下 π 堆叠效应显著,高温条件下热运动破坏堆叠,分子间作用力减弱。
在水相体系中,π‑π 堆叠会协同 DSPE 疏水作用共同驱动组装,相比于不含芳香残基的多肽‑DSPE‑PEG 衍生物,DSPE‑PEG‑PLY 更容易形成各向异性组装结构,在合适浓度条件下可以观察到短棒状、纤维状聚集体,而不局限于球形胶束与囊泡。溶剂中加入少量极性有机溶剂,会削弱 π‑π 相互作用,组装体形貌会向球形结构转变。圆二色谱、紫外可见吸收光谱可以表征多肽 π 堆叠带来的光谱信号变化,用来追踪组装过程中多肽构象演变。
该材料适合作为模型高分子,探究芳香多肽片段如何引导两亲高分子发生各向异性自组装。可改变 PEG 链长来调节 π 堆叠发生的空间条件,PEG 分子量过小,空间位阻会阻碍多肽相互靠近,抑制 π 堆叠;PEG 链长增加,多肽自由度提升,更容易发生分子间堆叠,有利于一维纤维聚集体生成。盐离子浓度对该体系影响相对有限,主要作用机制不是静电,而是芳香环堆叠。
该聚合物可以和基础磷脂共混制备仿生膜材料,PLY 多肽分布于膜外界面,多肽芳香残基的堆叠作用能够改变膜表面力学性质,提升膜界面分子之间的相互作用力,用来研究界面芳香多肽对人工磷脂膜机械性能的影响,为构筑多肽调控的仿生高分子组装体系提供模型原料。

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