一种氨基酸基聚类肽及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种氨基酸基聚类肽及其制备方法，属于高分子化学技术领域。解决现有的聚类肽的合成方法过程繁琐，反应周期较长且实际应用受限制的问题。该氨基酸基聚类肽结构通式如式Ⅰ所示。本发明专利技术还提供一种氨基酸基聚类肽的制备方法，该方法将氨基酸或氨基酸衍生物、醛和异氰在有机溶剂中混合，得到氨基酸基聚类肽。本发明专利技术是利用Ugi反应合成的氨基酸基聚类肽，反应条件温和且无需催化剂，制备过程简单、反应周期短，实验结果表明：该氨基酸基聚类肽在浓度为10μg mL‑1到100μg mL‑1对金黄色酿脓葡萄球菌具有很好的抑制作用，优于目前商品化的ε‑聚赖氨酸，具有好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子化学
，尤其涉及一种氨基酸基聚类肽及其制备方法。
技术介绍
聚类肽包含α-聚类肽、β-聚类肽、γ-聚类肽、δ-聚类肽以及ε-聚类肽等，因其具有与多肽相似的主链结构，可能具有与多肽相似的可降解性和生物相容性。同时，聚类肽酰胺上的取代基可能使其具有更好的溶解性、可加工性和稳定性，在生物医药领域具有潜在的应用价值。所以，开发简便、高效、普适的合成方法，合成结构多样的聚类肽库，寻找具有特殊性能的聚类肽基新材料具有重要意义。聚类肽的合成方法主要为固定相合成法和NCA开环聚合法，但都存在着一定的局限性。固定相合成法反应条件温和，基团耐受性好，且能得到分子量和分子量分布比较理想的聚合物，但整个过程繁琐，反应周期较长，人力和试剂消耗严重，成本较高。NCA开环聚合法主要应用于合成α-聚类肽和β-聚类肽，该方法在NCA制备的过程中需要用到毒性较高的光气或三光气，在聚合过程中需要较高的单体纯度以及绝对无水的聚合条件，并且单体结构局限，不能够含有氨基、羧基、羟基等活性官能团，以上因素限制了利用NCA法合成α-聚类肽和β-聚类肽的实际应用。Ugi反应是1959年发现的以氨基化合物，羧基化合物，醛和异氰为反应物一锅四组分合成酰胺类化合物的方法。利用该反应制备单体或聚合物的方法已有报道，其合成过程条件温和，基团耐受性好，且操作过程简单高效，但以生物来源的氨基酸作为AB单体，利用Ugi反应制备聚类肽仍未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的聚类肽的合成方法过程繁琐，反应周期较长且实际应用受限制的问题，而提供一种氨基酸基聚类肽及其制备方法。本专利技术首先提供一种氨基酸基聚类肽，结构通式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，10<n<50，R为氨基酸或氨基酸衍生物；R2选自乙基、丙基、异丙基、苯基、4-甲基苯基、4-硝基苯基、4-二甲氨基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、3,5-二氯苯基、3-羟基苯基、4-烯丙氧基苯基或4-(2-(5-(二甲氨基)萘-1-砜胺乙基))苯甲酸酯基中的一种；R3选自叔丁基、环戊基或环己基中的一种。优选的是，所述的氨基酸或氨基酸衍生物包括α氨基酸、β氨基酸、γ氨基酸、δ氨基酸或ε氨基酸。优选的是，所述的α氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、ε-Cbz赖氨酸、δ-Cbz鸟氨酸、精氨酸、组氨酸、L-天冬氨酸-4-甲酯或L-谷氨酸甲酯。优选的是，所述的β氨基酸包括β丙氨酸和天冬氨酸α甲酯。优选的是，所述的γ氨基酸包括L-谷氨酸甲酯和D-谷氨酸苄酯。优选的是，所述的δ氨基酸为Nα-Boc鸟氨酸。优选的是，所述的ε氨基酸包括Nα-Boc-L-赖氨酸和Nα-Boc-D-赖氨酸。本专利技术还提供一种氨基酸基聚类肽的制备方法，包括：将氨基酸或氨基酸衍生物、醛和异氰在有机溶剂中混合，得到氨基酸基聚类肽。优选的是，所述的混合温度为20～25℃，混合时间为48～96小时。优选的是，所述的醛为丙醛、丁醛、异丁醛、苯甲醛、4-甲基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4-二甲氨基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、4-乙氧基苯甲醛、3,5-二氯苯甲醛、3-羟基苯甲醛、4-烯丙氧基苯甲醛或4-(2-(5-(二甲氨基)萘-1-砜胺乙基))苯甲酸酯基苯甲醛。优选的是，所述的异氰为叔丁基异氰、环戊基异氰或环己基异氰。优选的是，所述的氨基酸、醛和异氰的摩尔比为1:(1-2.2):(1-2.2)；氨基酸衍生物、醛和异氰的摩尔比为1:(1-2.2):(1-2.2)。优选的是，所述的氨基酸或氨基酸衍生物的浓度为0.5～1摩尔每升。本专利技术的有益效果本专利技术首先提供一种氨基酸基聚类肽，结构通式如式Ⅰ所示，该氨基酸基聚类肽是以氨基酸作为AB单体，利用Ugi反应制备得到的，实验结果表明：该氨基酸基聚类肽在浓度为10μg mL-1到100μg mL-1对金黄色酿脓葡萄球菌具有很好的抑制作用，优于目前商品化的ε-聚赖氨酸，具有好的应用前景。本专利技术还提供一种氨基酸基聚类肽的制备方法，该方法将氨基酸或氨基酸衍生物、醛和异氰在有机溶剂中混合，得到氨基酸基聚类肽。与现有技术相对比，本专利技术是利用Ugi反应合成的氨基酸基聚类肽，反应条件温和且无需催化剂，制备过程简单、反应周期短，能够放大到百克级生产，从而建立了侧基功能多样化的聚类肽库，为开发新型氨基酸基聚类肽功能材料奠定基础。附图说明图1为本专利技术实施例1所制备的甘氨酸基聚类肽的核磁共振谱图(1H NMR)；图2为本专利技术实施例17所制备的L-谷氨酸甲酯基聚类肽的核磁共振谱图(1H NMR)；图3为本专利技术实施例20所制备的Nα-Boc赖氨酸基聚类肽的核磁共振谱图(1H NMR)；图4为商业购买的ε-聚赖氨酸和实施例20得到的Nα-Boc赖氨酸基聚类肽对金黄色酿脓葡萄球菌的抑制效果图。具体实施方式本专利技术首先提供一种氨基酸基聚类肽，结构通式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，10<n<50，R为氨基酸；按照本专利技术，所述的氨基酸优选包括α氨基酸、β氨基酸、γ氨基酸、δ氨基酸或ε氨基酸；所述的α氨基酸优选包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、ε-Cbz赖氨基酸、精氨酸、组氨酸、L-天冬氨酸-4-甲酯、L-谷氨酸甲酯或δ-Cbz鸟氨酸；所述的β氨基酸优选包括β丙氨酸或天冬氨酸α甲酯；所述的γ氨基酸优选包括L-谷氨酸甲酯和D-谷氨酸苄酯；所述的δ氨基酸优选包括鸟氨酸；所述的ε氨基酸优选包括Nα-Boc-L-赖氨酸和Nα-Boc-D-赖氨酸。按照本专利技术，R2选自R2选自乙基、丙基、异丙基、苯基、4-甲基苯基、4-硝基苯基、4-二甲氨基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、3,5-二氯苯基、3-羟基苯基、4-烯丙氧基苯基或4-(2-(5-(二甲氨基)萘-1-砜胺乙基))苯甲酸酯基中的一种；结构式如下：R3选自叔丁基、环戊基或环己基中的一种，结构式如下：。本专利技术还提供一种氨基酸基聚类肽的制备方法，包括：将氨基酸、醛和异氰在有机溶剂中混合；或者将氨基酸衍生物、醛和异氰在有机溶剂中混合，得到氨基酸基聚类肽。反应过程如下：按照本专利技术，将氨基酸或氨基酸衍生物、醛和异氰混合于有机溶剂中，所述的氨基酸或氨基酸衍生物浓度优选为0.5～1摩尔每升，优选在温度为20～25℃条件下聚合48～96小时，真空除去有机溶剂，残留固体溶于二氯甲烷中，于石油醚中沉降离心所得固体即为氨基酸基聚类肽。按照本专利技术，所述的醛优选为所述的醛为丙醛、丁醛、异丁醛、苯甲醛、4-甲基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4-二甲氨基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、4-乙氧基苯甲醛、3,5-二氯苯甲醛、3-羟基苯甲醛、4-烯丙氧基苯甲醛或4-(2-(5-(二甲氨基)萘-1-砜胺乙基))苯甲酸酯基苯甲醛；所述的异氰优选为叔丁基异氰、环戊基异氰或环己基异氰；所述的有机溶剂优选为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇。按照本专利技术，所述的氨基酸、醛和异氰的摩尔比优选为1:(1-2.2):(1-2.2)，更优选为1：2.2：2.2；所述的氨基酸衍生物、醛和异氰的摩尔比优选为1:(1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨基酸基聚类肽，其特征在于，结构通式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，10<n<50，R为氨基酸或氨基酸衍生物；R2选自乙基、丙基、异丙基、苯基、4‑甲基苯基、4‑硝基苯基、4‑二甲氨基苯基、4‑甲氧基苯基、4‑乙氧基苯基、3,5‑二氯苯基、3‑羟基苯基、4‑烯丙氧基苯基或4‑(2‑(5‑(二甲氨基)萘‑1‑砜胺乙基))苯甲酸酯基中的一种；R3选自叔丁基、环戊基或环己基中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种氨基酸基聚类肽，其特征在于，结构通式如式Ⅰ所示：式Ⅰ中，10<n<50，R为氨基酸或氨基酸衍生物；R2选自乙基、丙基、异丙基、苯基、4-甲基苯基、4-硝基苯基、4-二甲氨基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、3,5-二氯苯基、3-羟基苯基、4-烯丙氧基苯基或4-(2-(5-(二甲氨基)萘-1-砜胺乙基))苯甲酸酯基中的一种；R3选自叔丁基、环戊基或环己基中的一种。2.根据权利要求1所述的一种氨基酸基聚类肽，其特征在于，所述的氨基酸或氨基酸衍生物包括α氨基酸、β氨基酸、γ氨基酸、δ氨基酸或ε氨基酸。3.根据权利要求2所述的一种氨基酸基聚类肽，其特征在于，所述的α氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、ε-Cbz赖氨酸、δ-Cbz鸟氨酸、精氨酸、组氨酸、L-天冬氨酸-4-甲酯或L-谷氨酸甲酯。4.根据权利要求2所述的一种氨基酸基聚类肽，其特征在于，所述的β氨基酸包括β丙氨酸和天冬氨酸α甲酯；所述的γ氨基酸包括L-谷氨酸甲酯和D-谷氨酸苄酯；所述的δ氨基酸为Nα-Boc鸟氨酸；所述的ε氨基酸包括Nα-Boc-L-赖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士学，陶友华，张效洁，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22