近日，我院苏纪豪教授课题组在人工受体分子选择性识别长链脂肪酸方向取得重要进展。相关研究成果以“Biomimetic Metal−Organic Nanotubular Host for Straight-Chain Fatty Acids Recognition”为题，发表在Journal of the American Chemical Society（DOI: 10.1021/jacs.5c03334）。
长链脂肪酸间的微小结构差异常常对其生物功能和健康效应产生显著影响。然而，由于脂肪酸分子普遍具有柔性长链、构象多变且缺乏特异性识别位点，实现其选择性识别一直是一个挑战。受天然脂肪酸结合蛋白（FABPs）结构启发，并结合课题组此前在边缘去对称化柱芳烃组装基元方面的研究基础，该工作通过 Wittig 反应在柱[5]芳烃骨架上引入刚性侧臂，并采用吡啶–一价银离子的配位组装策略，成功构筑出具有一维通道结构的金属有机纳米管，实现了对长链疏水分子的高效结合。
该组装体系展现出由抗衡离子调控的手性自分类行为：当所用抗衡离子（如 BF₄⁻、PF₆⁻）体积小于约 100 ų，且可进入纳米管通道时，异手性组装体的比例随抗衡离子体积增加而升高。理论计算表明，这一趋势源于抗衡离子引发的空腔变形能差异。而当使用体积足够大、无法进入通道的 NTf₂⁻ 阴离子时，组装体以立体可控方式形成一对对映异构体。在随后的主客体识别研究中，构筑的金属有机管柱对长链脂肪酸表现出显著的链长与构象选择性：对直链饱和脂肪酸和反式脂肪酸等“坏”脂肪酸具有较强结合能力，而对如 DPA、DHA 等具健康益处的顺式多不饱和脂肪酸则几乎不产生结合。该工作不仅验证了人工受体模拟天然蛋白识别功能的可能性，也为构象选择性人工受体的结构设计提供了有力策略，拓展了其在生物分子识别、分子诊断与功能材料开发等交叉领域的应用前景。
研究工作由苏纪豪教授指导，2021级博士研究生常蓉为论文第一作者。该工作得到国家自然科学基金（22371241）和浙江大学上海高等研究院繁星科学基金（SN-ZJU-SIAS-006）的资助支持。
论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c03334
