[发明专利]一种一维二肽单晶及其在毛细管内的自组装制备方法和解组装方法

说明书

本发明的目的是提供一种一维二肽单晶及其在毛细管内的自组装制备方法和解组装方法。本发明采用毛细管溶剂挥发诱导法，有效地实现了单向生长超长二肽单晶的制备。所用的毛细管可以提供一个有限的空间，随着溶剂从毛细管一端的挥发而造成二肽在管内的浓度梯度，二肽单晶得以持续的生长。采用此方法，不仅对晶体的成核位置、数量进行了有效限制，对二肽单晶的生长方向、长度以及数量也实现了控制。该二肽单晶被证实具有光传导性能。通过上述步骤获得的二肽单晶体，可以在毛细管中充满溶剂后实现解组装。

技术领域

本发明涉及一种一维二肽单晶在毛细管内的自组装制备方法和解组装方法。

背景技术

近年来，具有微米或者纳米结构的一维(1D)有机材料在高性能功能器件中得到了的广泛应用。尤其是有机单晶材料，由于单晶本身的零缺陷的特点，使材料拥有诸多稳定的优良特性，为研制高品质器件设备提供了保障。控制有机单晶的有序排列，能极大地提升有机单晶功能器件的效率，这也是当前研究的热门问题。

自组装是制备具有光学、光电性质有机晶体材料的一种常见方法。肽类作为自组装基元已被广泛的研究。二苯基丙氨酸二肽(FF)是阿尔茨海默疾病的β-淀粉样多肽成纤维序列的主要识别基序。FF及其衍生物作为最小的自组装肽序列，具有超强的自组装能力，这种能力为它开创了一个新的应用领域。基于FF的材料具有可生物降解性、生物亲和性以及材料功能的灵活性。目前，国内外已发展了多种制备FF单晶微、纳米材料的方法。作为一个π共轭分子自组装分子，FF单晶纳米结构可以在溶剂或蒸汽中获得。如通过水汽输送过程，可以成功得到具有半导体性能的FF单晶纳米线。通过引入小醛分子得到了FF的棒状以及管状的单晶。而这些晶体普遍呈现出一种无序的排列，在宏观上呈现位置和取向上的随机性。由于在溶剂或基底上晶体的大量成核和以及晶体生长方向的不确定性，使获得超长、单向生长的FF单晶非常困难，这无疑大大限制了它们在实际生产中的应用。根据晶体生长机理，我们认为在生长过程中晶体成核位点的限制和分子的连续供给是可控制备FF单晶的必要条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种一维二肽单晶及其在毛细管内的自组装制备方法和解组装方法。本发明采用毛细管溶剂挥发诱导法，有效地实现了单向超长二肽单晶的制备。所用的毛细管可以提供一个狭窄的空间，随着溶剂从毛细管一端的挥发而在管内产生二肽的浓度梯度，这不仅对晶体的成核位置、数量进行了有效限制，对二肽单晶的生长方向以及晶体数量也实现了控制，最终得到了理论上可以无限增长的超长二肽单晶，该单晶被证实具有光传导性能。

本发明所提供的一维二肽单晶在毛细管内的自组装制备方法，包括下述步骤：

(1)将二肽溶于溶剂中，得到二肽溶液；

(2)将所述二肽溶液注入毛细管中；

(3)将装满溶液的毛细管静置，通过溶剂挥发诱导在毛细管内得到二肽单晶。

上述方法步骤(1)中，所述二肽具体可为二苯丙氨酸H-Phe-Phe-OH(FF)或阳离子型二苯丙氨酸H-Phe-Phe-NH₂(CDP)。

所述溶剂可为六氟异丙醇与水(HFP/water)的混合溶剂、乙醇或者不同浓度的氨水(NH₄OH)。其中，六氟异丙醇与水(HFP/water)的混合溶剂中六氟异丙醇与水的体积比可为2-14：1，具体可为4:1。氨水的浓度范围可为0.1-28％w/w。

所述二肽为二苯丙氨酸H-Phe-Phe-OH(FF)时，二肽溶液的浓度可为2-20mg/mL。

所述二肽为阳离子型二苯丙氨酸H-Phe-Phe-NH₂(CDP)时，二肽溶液的浓度可为2-20mg/mL。

上述方法步骤(2)中，所述毛细管的内径可为25-200μm，具体可为50μm、100μm或200μm，长度可为0.1-10cm，具体可为4cm。