19世紀末，人們已經可以通過Perkin脂環合成等環化反應，有效制備出小分子環狀化合物。20世紀80年代，人們成功合成出環狀高分子，如環型聚苯乙烯、環型聚二甲基硅氧烷。近期，華東理工大學材料學院林嘉平教授課題組發現了超分子“環化反應”現象。《德國應用化學》近日以“Toroid Formation through a Supramolecular ‘Cyclization Reaction’ of Rodlike Micelles” (Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI:10.1002/anie.201701978)為題報道了這一重要發現。
研究發現，聚肽接枝共聚物首先自組裝形成棒狀膠束，通過調控溶液性質和環境溫度，棒狀膠束可以發生超分子“環化反應”，頭尾閉合形成均一、可控的超分子環狀膠束結構，實現超分子納米環的可控制備。這一發現將環化反應的范疇從小分子和高分子尺度擴展至超分子尺度。此外，研究發現該超分子“環化反應”的過程與生命體中DNA的縮合過程非常相似，研究結果對于聚肽組裝體在基因治療等生命科學領域的應用具有重要意義。該研究工作在林嘉平教授和蔡春華副教授的指導下，由博士生楊朝應和高梁等完成。
近年來，該研究團隊在生物聚肽合成、表征和仿生性能研究方面取得了一系列成果。研究發現聚肽共聚物可自組裝形成具有超分子螺旋結構的膠束，該膠束可作為病毒的模型。這種表面具有超分子螺旋結構的病毒以獨特的類似陀螺旋轉的方式進入細胞，因而具有超強的感染能力。這一發現為了解病毒感染規律和制備仿病毒藥物載體提供了理論基礎。此項研究成果近日在Small上發表(Small, 2017, 13, DOI:10.1002/smll.201604214)。
