金属离子作为维持机体正常生命活动至关重要的成分之一,可用来构建多肽、蛋白质和核酸等组装体。天然蛋白质自组装行为与很多生命活动和疾病进程息息相关,为了深入理解药物多肽小分子的组装规律和疾病相关蛋白异常组装行为,本研究以天然短肽修饰的临床抗炎药物小分子为研究对象,研究了其在金属离子诱导下形成的超分子多肽药物水凝胶的微观形貌、力学性质和形状记忆性能,提出了可能的自组装机制,同时探索了其形状记忆性能产生的原因。主要内容包括:首先,采用经典固相多肽合成的化学手段,设计了一种新型的多肽药物凝胶因子萘普生-苯丙氨酸二肽(Npx-FF),研究了其在金属离子诱导下形成水凝胶的微观结构、力学性质及其自组装行为。以K~+触发水凝胶作为研究模型,通过各种光谱分析方法探究了其自组装机制:一方面,金属离子与Npx-FF分子的酰胺基/羰基结合使凝胶因子发生聚集,增强了组装体内部π-π堆积和分子间氢键作用,提高了其自组装能力;另一方面,药物萘环上连接的甲氧基团和手性碳原子的存在也可显著提高多肽自组装性能。其次,研究了Npx-FF水凝胶在Na~+诱导下产生形状记忆性能的原因。从凝胶因子的化学结构、助溶剂二甲亚砜(DMSO)、金属离子的种类和用量以及盐溶液的形式等方面优化了成胶的条件,制备出Na~+激活的形状记忆性能多肽药物水凝胶。通过流变学蠕变测试结果发现,当水凝胶被完全破坏后,可在15 s内快速恢复为原来的结构,而且可以维持多次循环,展现出优异的形状记忆性能。随后,通过各种光谱学测试发现,该水凝胶自组装过程中存在的离子键、氢键和π-π堆积等非共价牺牲键,显著增强了多肽水凝胶的形状记忆性能。