[发明专利]一种测定核磁共振残留偶极耦合的定向介质及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种测定核磁共振残留偶极耦合的定向介质，包括：有机溶剂和溶解在有机溶剂中的多肽，其中，该多肽的序列为AAKLVFF，其结构如下所示：本发明公开的核磁共振残留偶极耦合的定向介质是以多肽为单体进行自组装，在甲醇及其与丙酮等溶剂的混合液中形成溶致液晶，通过该溶致液晶溶解中等极性的有机分子，实现对中等极性的有机分子的一定程度的定向作用，实现核磁共振残留偶极耦合测定，从而进行有机分子或天然产物的构型测定。

技术领域

本发明核磁测定领域，具体涉及一种测定核磁共振残留偶极耦合的定向介质。

背景技术

核磁共振波谱学在有机化合物的结构鉴定中具有不可或缺的作用，作为经典的核磁共振参数化学位移(δ)，耦合常数(J)以及NOE(nuclear Overhauser effect orenhancement)效应，是有机化学家日常实验中必用的信息用来推测绝大部分的有机小分子和生物大分子的结构。然而，这些各向同性参数在化合物结构鉴定方面也存在着固有的局限。

残留偶极耦合(residual dipolar coupling,RDC)[Tjandra,N.；Bax,A.Science,1997,278,1111.]可以提供两个直接相连或者非直接相连的核之间的结构信息，其大小与两个核之间的距离以及两个核之间的键矢量相对于外界静磁场的角度有关。其值与原子的空间排列相关，反映了分子的构造，构型以及优势构象，是研究分子立体结构的一个新的重要的核磁共振参数，与NOE和3J耦合常数的短程信息互补。

然而，残留各向异性参数的采集需要将待测样品置于一定定向程度的各向异性环境体系中，与各向同性的溶液体系和强各向异性的固体有别，即所谓“半液半固”体系。调控分子在一定程度的定向本身极具挑战性，而对于有机分子的检测，不像同位素标记的蛋白，背景的需要扣除，不能兼容定向介质浓度过高，而且有机分子的极性范围广，徒增了其分析检测的难度，因此发展十分缓慢。自RDC在弱液晶定向体系(水相)被检测以后，随后液晶和凝胶定向介质得以发展，其应用金鳞乍现[a,Venditti,V.；Egner,T.K.；Clore,G.M.；Chem.Rev.,2016,116,6305.；b,Tolman,J.R.；Ruan,K.Chem.Rev.,2006,106,1720.；c,Prestegard,J.H.；Bougault,C.M.；Kishore A.I.Chem.Rev.,2004,104,3519.d,Schmidts,V.Magn.Reson.Chem.,2017,55,54.；eG.Luy.B.Annu.Rep.NMR Spectrosc.,2009,68,193.f Mevers,E.et al.,J.Am.Chem.Soc.,2016,138,12324.；g,Waratchareeyakul,W.；J.Nat.Prod.,2017,DOI:10.1021/acs.jnatprod.6b00906.]。事实上，1963年在液晶体系中就检测了NMR图谱，但由于定向太强，耦合复杂，难以解析，未能挖掘应用[A.Saupe.Phys.Rev.Lett.1963,11,462.]。可是就目前所使用的弱定向溶致液晶体系屈指可数[Prestegard,J.H.；Bougault,C.M.；Kishore A.I.Chem.Rev.,2004,104,3519.]，水相中有Pf1噬菌体(Hansen,M.R.；Mueller,L.；Pardi,A.Nat.Struct.Biol.1998,5,1065.)，DMPC:DHPC胶粒(bicelle)[a,Venditti,V.；Egner,T.K.；Clore,G.M.；Chem.Rev.,2016,116,6305.]，Otting phase C12E5:hexanol液晶[M.Otting,G.J.Am.Chem.Soc.,2000,122,7793]，DNA-based液晶[Douglas,S.M.；Chou,J.J.；Shih,W.M.PNAS,2007,104,6644.]；氧化石墨烯GO液晶[Lei,X.X.et al.,J.Am.Chem.Soc.,2014,136,11280.]；有机溶剂氯仿体系的PBLG高分子液晶[Schmidts,V.Magn.Reson.Chem.,2017,55,54.]；DMSO体系基于高分子嫁接的GO液晶[Zong,W.et al,Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,3690.]。目前尚缺中等极性的具有广泛溶解能力的甲醇体系。