生物小分子自組裝調(diào)控與催化轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、本論文以生物小分子的功能化與高值化利用為目標，選擇肽、糖兩類生物小分子為研究對象，分別通過分子自組裝和催化轉(zhuǎn)化途徑，構(gòu)建功能化肽類納米材料和高值糖基平臺化學品。
　　 (1)界面調(diào)控組裝：選擇多種不同的表面，研究苯丙氨酸二肽(FF)在不同界面條件下的自組裝過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)FF在水溶液中形成預組裝體，進而可在玻璃和微孔膜表面組裝成納米纖維和微囊。研究揭示了苯丙氨酸二肽的界面誘導多級組裝行為，并獲得了一種新的組裝體結(jié)構(gòu)。
　　

2、 (2)溶劑-界面調(diào)控組裝：采用加熱-冷卻自組裝方式，在水溶液中加入乙腈，可誘導組裝體結(jié)構(gòu)由微管向納米纖維轉(zhuǎn)變，溶劑.界面協(xié)同作用下可獲得均一的微納結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明溶劑氫鍵受體/供體能力可能是影響FF分子排列的關(guān)鍵因素，而組裝體形貌則由溶劑和界面的表面張力決定。
　　 (3)反應調(diào)控組裝：以氨基酸為起始原料，設計了制備肽類水凝膠的新途徑，即采用化學法合成Fmoc-二肽的同時，產(chǎn)物發(fā)生自組裝形成肽類水凝膠，該方法制備的水凝膠結(jié)構(gòu)與傳

3、統(tǒng)自組裝情形類似。
　　 (4)多糖調(diào)控組裝：以魔芋葡甘聚糖(KGM)為穩(wěn)定劑，制備了Fmoc-FF/KGM復合凝膠。研究發(fā)現(xiàn)加入KGM后，復合凝膠的穩(wěn)定性能與機械性能顯著提高，其穩(wěn)定機制可能與分子的支鏈結(jié)構(gòu)、吸水性和羥基有關(guān)。進一步以多烯紫杉醇為模型藥物，以KGM加入量與KGM水解酶為參數(shù)實現(xiàn)了藥物的可控釋放。
　　 (5)木質(zhì)纖維素酶解制糖過程強化：以玉米芯為木質(zhì)纖維素原料，提出了常壓中溫下甲酸-氨水組合預處理與酶解

4、制葡萄糖工藝路線，該工藝實現(xiàn)了玉米芯三大組份的有效分離，同時實現(xiàn)了纖維素高效酶解制葡萄糖。
　　 (6)纖維素酶解制約因素分析：選擇多種預處理方式，定量表征了預處理前后玉米芯的物化結(jié)構(gòu)參數(shù)，并運用數(shù)理統(tǒng)計方法分析了結(jié)構(gòu)與酶解的關(guān)系，研究表明纖維素酶解主要取決于可及內(nèi)表面積、木質(zhì)素含量和分子間氫鍵。
　　 (7)葡萄糖催化轉(zhuǎn)化制5-羥甲基糠醛(5-HMF)：設計了酶-酸耦合催化體系，在四硼酸鈉作用下通過酶法將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果