一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物制造技术

本发明专利技术涉及一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点‑多肽复合物，以具有末端氨基的多肽为引发剂，引发环体具有碱性基团的ε‑己内酯单体开环聚合，碱性基团选自：胍基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、1,2,4‑三嗪基或嘌呤基。通过酯交换形式的开环聚合，实现线性聚己内酯与功能性多肽的共价偶联。并以聚己内酯侧链碱性基团与量子点壳层螯合连接，形成量子点‑多肽复合物。本发明专利技术属于有机化学领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属有机化学领域，尤其涉及一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物。
技术介绍
在环境问题严重、石油资源短缺的大形势下，生物降解塑料得到了广泛的关注。其中，聚己内酯成为研究开发的热门。聚己内酯由ε-己内酯单体聚合而成，是疏水性、半结晶聚合物，其结晶度随着聚合物分子质量下降，聚合物可在微生物作用下降解。聚己内酯工业的原料是可以再生的生物材料，其降解的最终产物也都是水和二氧化碳，可以完全生物降解，是最具竞争力的可生物降解材料之一，被广泛应用于生物医学领域。在探索重要生物分子的高灵敏分析检测方法过程中，量子点技术被广泛应用于蛋白质及DNA检测、细胞标记成像、活细胞生命动态过程示踪、活体动物体内肿瘤细胞靶向示踪等生物医学领域。量子点在生命科学中得以广泛应用的前提是，其经过表面化学修饰后可与一个或多个生物靶向分子连接，进而形成集合自身特性和生物活性的生物复合物。量子点与生物大分子连接的要求可控化、定向化，以获得稳定、高效、特异性强的量子点-多肽复合物。一般以化学反应引入量子点生物分子连接机制，以达到可控定向连接的目的。其中聚组氨酸可通过侧链咪唑基团与量子点壳层的金属阳离子产生螯合作用，作为量子点与多肽的定向连接的桥梁。天然蛋白质中很少含有聚组氨酸，且不会干扰蛋白质和量子点的功能，结合方式为定点连接，是发展量子点生物标记的有效途径。虽然聚组氨酸作为量子点生物标记桥梁取得了一定实际意义的研究成果，可将多肽连接于量子点，但其与功能性肽段连接方式须采用醛和胺的腙化反应，其过程复杂，成腙与成脎反应竞争激烈，产品成脎路径中，易分解为原底物导致连接臂断裂。ε-己内酯单体环外结构易于修饰，可连接其他形式基团以改性聚合物侧链。聚己内酯链段柔软，在多数化学环境中易自组装形成指定的形态。这为精确合成指定聚合度的碱性基团链段提供了可靠的方法；也为抗原肽链涉及精确长度以及侧链基团的连接臂，提供了思路。这种设计思路即为：多肽末端氨基在溶液中，通过调节pH，引发环上具有碱性基团的ε-己内酯单体开环，生成氧负离子作为活性引发位点，进一步引发体系中其单体开环，直至体系中环状单体消耗完毕。以聚己内酯侧链基团与量子点外壳层的金属离子螯合，合成量子点-多肽复合物。上述过程见图1，本专利技术并不局限于式1中的己内酯单体结构，其中，R为碱性基团，此类型量子点复合物目前未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种成本较低、耐碱性与耐酸性能更好的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物。一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述复合物包括多肽、聚己内酯连接臂、量子点；所述多肽具有氨基末端，所述聚己内酯连接臂以ε-己内酯为重复单元；聚己内酯连接臂通过化学共价偶联与多肽相连，聚己内酯连接臂与量子点壳层通过螯合作用连接。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述聚己内酯连接臂以经过化学结构修饰的ε-己内酯为重复单元；所述经过化学结构修饰的ε-己内酯为具有式1结构的化合物：其中R1、R2、R3各自独立的表示氢原子、或含有1至44个碳原子的任意取代基的亚烷基、或含有6至24个碳原子的任意取代基的环亚烷基、或含6至24个碳原子的任意取代基的亚芳基；式1结构中R1、R2、R3中有两个同时为氢原子，当R1、R2、R3各自独立的不为氢原子时，(本处指R1、R2、R3各自的情况，即当R1或R2或R3为氢原子时，则无法连接R4、R5、R6，R4、R5、R6的选择情况，完全依赖于R1、R2、R3的选择情况；即当R1不为氢时，才会发生R4的选择情况，当R2不为氢时，才会发生R5的选择情况，当R3不为氢时，才会发生R6的选择情况)R4、R5、R6各自独立的为含有一个或多个N原子和任选O或S原子的杂环基团，所述的杂环基团选自：胍基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、1,2,4-三嗪基或嘌呤基。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：以具有末端氨基的多肽为引发剂，引发环体具有碱性基团的ε-己内酯单体开环聚合，碱性基团选自：胍基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、1,2,4-三嗪基或嘌呤基；通过酯交换形式的开环聚合，实现线性聚己内酯与功能性多肽的共价偶联。并以聚己内酯侧链碱性基团与量子点壳层螯合连接，形成量子点-多肽复合物。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：聚己内酯连接臂的聚合度为ε-己内酯与多肽的摩尔比值。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述ε-己内酯与多肽的摩尔比值为2～200的整数。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述的多肽，其多肽末端氨基在有机溶剂中引发ε-己内酯开环聚合。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、甲苯中的一种或者几种。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述量子点为具有金属盐壳层的量子点。所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：R4或者R5或者R6与量子点金属盐壳层中的金属原子形成螯合，实现稳定连接。所述聚己内酯连接臂以经过化学结构修饰的ε-己内酯为重复单元；所述经过化学结构修饰的ε-己内酯为具有式1结构的化合物：其中R1、R2、R3各自独立的选为氢原子，或含有1至44个碳原子的任意取代基的亚烷基，或含有6至24个碳原子的任意取代基的环亚烷基，或含6至24个碳原子的任意取代基的亚芳基；式1结构中R1、R2、R3中有两个同时为氢原子，当R1、R2、R3独立的不为氢原子时，R4、R5、R6独立的为含有一个或多个N原子和任选O或S原子的杂环基团，选自：胍基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、1,2,4-三嗪基或嘌呤基。聚己内酯连接臂的聚合度为ε-己内酯与多肽的摩尔比值，所述摩尔比值为2～200的整数。多肽末端氨基在有机溶剂中引发ε-己内酯开环聚合。以聚己内酯侧链基团与量子点外壳层的金属离子螯合，合成量子点-多肽复合物的过程如图1所示。通过多肽末端氨基引发己内酯开环聚合，形成指定聚合度的聚组氨酸连接臂，以聚组氨酸侧链的咪唑基团与量子点外壳层的金属离子螯合，合成量子点-多肽复合物。在本专利技术中，多肽末端氨基在溶液合成条件下，直接引发己内酯开环，生成氧负离子作为活性引发位点，进一步引发体系中其他己内酯单体开环，直至体系中环状单体消耗完毕。为了保证所连接功能性多肽的生物活性，开环聚合过程所选用的溶剂为所述连接功能性多肽所能承受的有机溶剂体系。所述有机溶剂可以是二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、甲苯中的一种或者几种。单体己内酯与引发剂多肽的摩尔比值为2～200的整数，优选为4～20。聚己内酯连接臂理论聚合度为2～200之间的整数，优选为4～20之间的整数。而所述多肽末端氨基可以为自然的伯胺基团，伯胺氮原子因其具有孤对电子具有路易斯碱性，可对靠近环侧链的羰基碳原子进行亲核进攻。根据对多肽末端氨基的保护要求以及特殊的溶剂极性要求，多肽末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点‑多肽复合物，其特征在于：所述复合物包括多肽、聚己内酯连接臂、量子点；所述多肽具有氨基末端，所述聚己内酯连接臂以ε‑己内酯为重复单元；聚己内酯连接臂通过化学共价偶联与多肽相连，聚己内酯连接臂与量子点壳层通过螯合作用连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述复合物包括多肽、聚己内酯连接臂、量子点；所述多肽具有氨基末端，所述聚己内酯连接臂以ε-己内酯为重复单元；聚己内酯连接臂通过化学共价偶联与多肽相连，聚己内酯连接臂与量子点壳层通过螯合作用连接。2.根据权利要求1所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：所述聚己内酯连接臂以经过化学结构修饰的ε-己内酯为重复单元；所述经过化学结构修饰的ε-己内酯为具有式1结构的化合物：其中R1、R2、R3各自独立的表示氢原子、或含有1至44个碳原子的任意取代基的亚烷基、或含有6至24个碳原子的任意取代基的环亚烷基、或含6至24个碳原子的任意取代基的亚芳基；式1结构中R1、R2、R3中有两个同时为氢原子，当R1、R2、R3各自独立的不为氢原子时，R4、R5、R6各自独立的为含有一个或多个N原子和任选O或S原子的杂环基团，所述的杂环基团选自：胍基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、1,2,4-三嗪基或嘌呤基。3.根据权利要求1所述的一种具有线性聚己内酯连接臂的量子点-多肽复合物，其特征在于：以具有末端氨基的多肽为引发剂，引发环体具有碱性基团的ε-己内酯单体开环聚合，碱性基团选自：胍基、吡唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭畅，唐定良，陈永福，诸江徽，张开炳，
申请(专利权)人：安徽红太阳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34