水溶性超分子有机框架的自适应手性应用于生物分子手性识别：水溶性超分子有机框架的自

原标题：水溶性超分子有机框架的自适应手性应用于生物分子手性识别
生物分子的识别检测对了解生命体内运行机制和状态诊断具有重要意义。

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然而，生物分子通常具有亲、疏水基团以及手性结构，其识别位点无规律、且识别过程容易受到水分子的干扰，导致其分子识别结合强度弱、手性光谱表征与检测具有一定难度。
近年来，复旦大学的黎占亭教授课题组首次报道了基于葫芦[8]脲大环（CB[8]）的水溶性超分子有机框架，并展示了该类水溶性超分子组装体在结构组装、吸附分离、催化以及药物传递等方面的应用。

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图1.超分子有机框架的构筑及其自适应手性识别机理
在前期荧光超分子有机框架组装研究的基础上（Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57,729733.），西北大学曹利平教授课题组选取香豆素-吡啶阳离子（CP）和四苯乙烯（TPE）分子建筑模块，通过CP单元在CB[8]大环空腔内的“头对尾”二聚组装构筑了水溶性超分子有机框架（SOF-1）（图1a）。
【水溶性超分子有机框架的自适应手性应用于生物分子手性识别】该水溶性框架具有规则的大环多孔结构、阳离子型的骨架以及具有动态手性构象的TPE单元（CCSChem.,2020,10.31635/ccschem.020.202000509.），在分子识别过程中展现出多功能的识别能力和自适应手性响应，对氨基酸、腺苷衍生物、多肽以及蛋白质等生物分子具有选择性识别行为，实现对这些手性生物分子的荧光、圆二色（CD）以及圆偏振荧光（CPL）多重识别信号响应。
识别机理研究表明，基于CB[8]与苯丙氨酸（Phe）、香豆素-吡啶阳离子单元之间的选择性杂元二聚组装， SOF-1展现出对Phe的选择性识别（图1b和图2a-b）。 Phe的手性成功地诱导了基于TPE单元动态旋转构象，实现了SOF-1的自适应手性响应：L-Phe诱导出SOF-1中TPE单元的反时针旋转（M）构像，在可见光区展现出正CD和左手CPL信号；D-Phe诱导SOF-1中TPE单元的顺时针旋转（P）构像，在可见光区展现出负CD和右手CPL信号（图2a-b）。
其次，具有阳离子骨架的SOF-1可以被少量（0.4当量）的腺苷衍生物通过静电相互作用诱导出TPE分子的P型构象手性响应，表现出了负CD和右手CPL信号的双重响应行为。

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图2.SOF-1自适应手性的光谱表征
在功能拓展方面，该水溶性框架对N端为Phe基团的二肽具有选择性的识别，表现出特征性的CD信号响应，例如N-Ala-Phe、N-Phe-Ala和N-Phe-Phe的诱导CD特征谱图（图2e-f）。
因此，框架材料的自适应手性响应性质可以用于二肽序列的测定。此外，该水溶性框架还对生长抑素和人体胰岛素等具有Phe基团的生物大分子具有手性光谱响应，实现对这类生物大分子手性指纹谱图的表征。
综上所述，这类水溶性超分子有机框架为主体的自适应手性识别策略能发展成具有多功能、广谱性的生物分子手性信息检测新方法。