《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》：Conformational effects on the host-guest interaction between amino acids modified pyrene and γ-cyclodextrin
编辑推荐：
氨基酸侧链调控吡啶衍生物折叠构象影响其与γ-环糊精的相互作用，伸展构象因空间匹配形成稳定复合物并产生480 nm荧光，而折叠构象因空间限制和π-π堆积导致结合抑制，分子动力学模拟证实空间尺寸是关键因素。
Jian Kong|Xinlei Zhang|Yiwen Yang|Siyu Ma|Jiantao Bi|Yuangang Li
西安科技大学化学与化学工程学院，中国西安710054
摘要
客体分子的折叠行为在决定超分子系统中的主客体相互作用模式中起着关键作用。本研究系统地探讨了氨基酸侧链如何控制基于芘的客体分子的折叠构象，从而影响它们与γ-环糊精的识别。通过综合分析，我们发现伸展的构象能够使客体分子稳定地嵌入环糊精的空腔中，这一点通过480纳米处出现的特征性荧光带得到证实；而逐渐折叠的结构则由于空间位阻作用导致相互作用减弱。在刚性折叠的分子中，芘核心与芳香侧链之间的π-π堆积作用产生的自屏蔽效应完全抑制了主客体复合物的形成。这一机制见解得到了分子动力学模拟的定量支持，模拟结果显示折叠构象的空间尺寸超出了γ-环糊精空腔的容纳能力。这些发现表明，分子折叠是编程超分子识别的重要设计参数，为通过侧链工程控制分子组装提供了新的策略。
章节摘录
1. 引言
通过主客体相互作用进行的超分子组装能够精确构建具有可编程性质的功能材料[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。客体分子的构象状态，特别是其折叠行为，在调控这些组装过程中起着决定性作用[6]、[7]、[8]、[9]。这些构象效应通过空间限制、结合几何结构的调整以及可及性的变化共同影响分子识别。
2.1. 材料
L-谷氨酸购自Sinopharm Chemical Reagents Co., Ltd.; L-丝氨酸、L-酪氨酸、L-苯丙氨酸、3-(2-萘基)-L-丙氨酸、γ-环糊精、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC•HCl)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF, 99.9%)购自Innochem Co. Ltd.; N-羟基琥珀酰亚胺(NHS, C4H5NO3)、1-芘丁酸(C20H16O2)和三乙胺购自Aladdin Chemical Reagent Co. Ltd.; 磷酸钾购自天津Kermel
3. 结果与讨论
作为一类大环主体，γ-CD是由八个D-葡萄糖吡喃环单元组成的环状寡糖。它们的亲水外层赋予了高水溶性，而直径约为7.5–8.3 ?的疏水内腔则为封装合适大小的芳香客体分子提供了适宜的环境。芘衍生物是超分子共组装系统中最有效的发光成分之一。
4. 结论
这项系统研究表明，氨基酸侧链通过编程芘氨基酸缀合物的预折叠构象来调控主客体识别和光学性质。侧链的极性、芳香性和空间体积并非直接决定结合亲和力，而是通过预先定义芘单元的空间可及性和构象自由度间接发挥作用。伸展的构象（Py-L-丝氨酸、Py-L-酪氨酸）能够更容易地进入γ-CD空腔，形成稳定的复合物。
CRediT作者贡献声明
Yiwen Yang：概念构思。Xinlei Zhang：实验研究。Jian Kong：初稿撰写、实验研究、数据分析。Yuangang Li：审稿与编辑、项目监督、方法设计、资金申请、概念构思。Jiantao Bi：实验研究。Siyu Ma：数据分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（项目编号：22072113）的财政支持。
