一种Rink Amide linker修饰的改良纤维素及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种Rink Amide linker修饰的改良纤维素及其制备方法和应用。一种如式（Ⅰ）所示的改良纤维素，所述改良纤维素通过如式（Ⅱ）所示的长链化合物取代如式（Ⅲ）所示的纤维素中的6‑位糖羟基后进行修饰得到，

Modified cellulose modified by Rink Amide linker and preparation method and application thereof

The invention relates to an improved cellulose modified by Rink Amide linker and a preparation method and application thereof. An improved cellulose, as shown in formula (I), which is modified by modifying the 6 hydroxyl group of cellulose in the cellulose (III), by replacing the long chain compounds shown by the formula (II).

【技术实现步骤摘要】
一种RinkAmidelinker修饰的改良纤维素及其制备方法和应用
本专利技术属于多肽合成基质领域，具体涉及一种RinkAmidelinker修饰的改良纤维素及其制备方法和应用。
技术介绍
多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。现在对于多肽的研究和利用，出现了一个空前的繁荣景象。多肽的化学合成技术无论是液相法还是固相法都已成熟。通过多肽全合成可以验证一个新的多肽的结构；设计新的多肽，可用于研究结构与功能的关系，为多肽生物合成反应机制提供重要信息，建立模型酶以及合成新的多肽药物等。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。经过不断的改进和完善，固相法已成为多肽和蛋白质合成中的一个常用技术，表现出了经典液相合成法无法比拟的优点。如：固相法合成多肽更以其省时、省力、省料、便于计算机控制、便于普及推广的突出优势而成为多肽合成的常规方法。固相合成多肽合成的基本原理是一个重复添加氨基酸的过程，合成从C端（羧基端）向N端（氨基端）合成：先将所要合成肽链的羟末端氨基酸的羟基以共价键的结构同一个不溶性的高分子linker相连，然后以此结合在固相载体上的氨基酸作为氨基组份经过脱去氨基保护基并同过量的活化羧基组分反应，接长肽链。重复（缩合→洗涤→去保护→中和和洗涤→下一轮缩合）操作，达到所要合成的肽链长度，最后将肽链从树脂上裂解下来，经过纯化等处理，即得所要的多肽。其中α-氨基用BOC（叔丁氧羰基）保护的称为BOC固相合成法，α-氨基用FMOC（9-芴甲氧羰基）保护的称为FMOC固相合成法。但是要合成大量的多肽，如利用多肽链进行化学筛选鉴定多配体蛋白亲和试剂，建立在高分子树脂上标准固相多肽合成技术显得比较慢且昂贵；因为化学筛选所需多肽的质量小，但是数量巨大。近年来，固相多肽合成已在传统的树脂(如Wanglinker和Rinkerlinker)的原理上，已经开发了几种不同修饰基质进行多肽合成。其中包括茶叶合成（tea-bag），数字光刻，针（pin）合成和在纤维素上的SPOT合成。这些改进的技术以非常有效的方式使用标准肽合成化学品和构建模块，并且避免了肽的纯化和分析。与标准固相多肽合成相比，SPOT多肽合成的成本急剧下降。其中纤维素上的SPOT合成易于操作，可以手动执行，也可以使用半自动或全自动机器人，肽的数量和质量可以自由修改，肽-配体相互作用的检测操作简单。SPOT方法遵循标准Fmoc化学法，基于纤维素滤片上的固相肽合成。纤维素本身的使用与其他材料相比具有几个优点：它便宜并且能够耐受肽合成过程中使用的有机溶剂和酸。另外，纤维素在水溶液中是稳定的，因为它是无毒的，所以适合筛选生物样品，尽管最佳范围在6至18个氨基酸之间。因为纤维素是由直线链数百到数万个β（1→4）连接的D-葡萄糖单元组成的多糖，其糖羟基（-OH）以及短链空间，导致直接以其为基质的固相多肽合成条件严格并且产率低。因此，开发一种改良纤维素来作为固态多肽合成反应的基质使得固相多肽合成反应产率高且易于进行具有重要的研究意义和推广价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有纤维素作为固态多肽合成反应的基质时条件严苛，产率低的缺陷，提供一种RinkAmidelinker修饰的改良纤维素。本专利技术提供的改良纤维素利用端部带氨基的长链取代糖羟基，克服了纤维素中糖羟基及短链空间带来的问题，可降低SPOT固相多肽合成条件，提高产率，极大降低固相多肽合成成本；另外再利用RinkAmidelinker进行修饰，以此修饰的纤维素作为基质的固相多肽合成，不切割可作为多肽活性的扫描（bioactivepeptidescreening）；同时活性扫描后，合成的多肽可从RinkAmidelinkerlinker的基质上切开下来，用质谱进行进一步的合成鉴定，或定量分析。尽管RinkAmidelinker切割下的多肽的C-端为酰胺（-CONH2），和真正的以羧酸基（-COOH）为C-端的合成的多肽（如Wanglinker）有1Da的差异；但是RinkAmidelinker的反应活性更强，产率更高，反应产物的纯度高。本专利技术的另一目的在于提供上述改良纤维素的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述改良纤维素作为基质在固态多肽合成中的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种如式（Ⅰ）所示RinkAmidelinker修饰的改良纤维素，所述改良纤维素通过如式（Ⅱ）所示的含端氨基的长链化合物取代如式（Ⅲ）所示的纤维素中的6-位糖羟基后进行RinkAmidelinker修饰得到，其中，n为2~7。本专利技术的专利技术人尝试通过长链化合物来增大纤维素的短链空间以改善纤维素的性能，长链化合物的功能团和链长的选取是关键因素。经多次研究发现，当端功能团两端都为氨基时，一个氨基端对纤维素的糖羟基进行取代，实现长链的连接；另一个氨基在长链端，提供了和氨基酸的羟基合成的空间，同时也实现同多肽合成的相同反应条件，使自动多肽合成更容易进行；另一方面，当选取长链化合物的重复结构的简单程度和重复度对性能的改善也极为重要，当链长太短（如n=1）限制多肽长度；如链长太长（如（n>7）导致多肽合成产率低。另一方面，利用RinkAmidelinker进行进一步修饰，以此修饰的纤维素作为基质的固相多肽合成，不切割就可作为进行多肽活性的扫描（bioactivepeptidescreening）；同时活性扫描后，合成的多肽可从RinkAmidelinker基质上切开下来，用质谱进行进一步的合成鉴定，或定量分析。故本专利技术提供的RinkAmidelinker修饰的改良纤维素通过具有端氨基的长链化合物来对纤维素进行取代后进行RinkAmidelinker修饰，从而使得纤维素具有长链空间和更佳的反应活性，可作为基质较好的实现手动和自动固态多肽合成，产率高，条件容易。优选地，所述纤维素为纸质纤维素。更为优选地，所述纤维素为滤纸。优选地，n为3。本专利技术提供一种上述改良纤维素的制备方法，所述方法包括如下步骤：S1：将纤维素和对甲苯磺酰氯的吡啶溶液混合，振荡，洗涤后风干；S2：加入式（Ⅱ）所示长链化合物，振动至反应完全后，洗涤，风干；S3：加入RinkAmidelinker和活化剂并溶解于溶剂中，反应后洗涤即得所述改良纤维素。优选地，S1所述对甲苯磺酰氯的吡啶溶液中对甲苯磺酰氯的质量浓度为350~400g/L。更为优选地，S1所述对甲苯磺酰氯的吡啶溶液中甲苯磺酰氯的质量浓度为380g/L。优选地，S3中所述活化剂为HOBt羟基苯并三唑和DICN,N’-二异丙基碳亚胺，或为HOSuN-羟基琥珀酰亚胺和DICN,N’-二异丙基碳亚胺；所述反应的温度为为50~80℃，反应时间为10~40min。更为优选地，所述反应的温度为70℃，反应的时间为15min。优选地，S1步骤前还包括对纤维素进行无水处理的步骤。优选地，S2中洗涤的溶剂为二甲基甲酰胺和二氯甲烷。优选地，S3中溶剂为DMF。上述改良纤维素作为基质在固态多肽合成中的应用也在本专利技术的保护范围内。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的RinkAmid本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式（Ⅰ）所示Rink Amide linker修饰的改良纤维素，其特征在于，所述改良纤维素通过如式（Ⅱ）所示的含端氨基的长链化合物取代如式（Ⅲ）所示的纤维素中的6‑位糖羟基后进行Rink Amide linker修饰得到，

【技术特征摘要】
1.一种如式（Ⅰ）所示RinkAmidelinker修饰的改良纤维素，其特征在于，所述改良纤维素通过如式（Ⅱ）所示的含端氨基的长链化合物取代如式（Ⅲ）所示的纤维素中的6-位糖羟基后进行RinkAmidelinker修饰得到，其中，n为2~7。2.根据权利要求1所述改良纤维素，其特征在于，所述纤维素为纸质纤维素。3.根据权利要求2所述改良纤维素，其特征在于，所述纤维素为滤纸。4.根据权利要求1所述改良纤维素，其特征在于，n为3。5.权利要求1~4任一所述改良纤维素的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：将纤维素和对甲苯磺酰氯的吡啶溶液混合，振荡，洗涤后风干；S2：加入式（Ⅱ）所示的长链化合物，振动至反应完全后，洗涤，风干；S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮栋梁，王晖，程发良，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44