一种多肽自组装因子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多肽自组装因子及其制备方法和应用，所述的多肽自组装因子如式I所示，该自组装多肽分子能分别在碱性磷酸酶以及pH引发下自组装形成纳米纤维结构并生成水凝胶，且在不同的引发条件下，自组装的多肽具有特异性的二级结构；本身具有低生物毒性，能包裹抗癌药物，实现缓慢释放药物的功能，在癌症细胞内发挥更显著的抗癌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多肽自组装因子及其制备方法和应用
本专利技术属于材料化学
，特别涉及一种多肽自组装因子及其制备方法和应用。
技术介绍
短的多肽分子自组装所形成超分子的材料，具有显著的优势，包括合成简便，易于修饰，生物兼容性好，且是两性分子。这些特征使得其在许多生物医学领域中有良好的应用前景。二级结构是多肽类物质的重要结构特征之一，在生物体内其二级结构的转变与许多神经退化性疾病密切相关，例如帕金森症以及阿尔兹海默症。因此，在多肽纳米纤维中实现对二级结构的精确调控，在发展新型生物材料以及疾病治疗，药物运载以及组织工程学方面的应用具有广阔的前景。但是多肽序列对二级结构的影响机制仍然是目前的研究难题之一。此外，癌症仍是目前人类面临的最大的疾病威胁之一，在癌症药物的治疗过程中仍存在细胞摄取量少，保留时间短等问题。多肽自组装分子作为生物兼容性好的新型超分子材料，则能应用于药物运输及孵育，在癌症治疗方面的具有显著的应用前景。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种用于碱性磷酸酶和pH双引发的自组装多肽序列及其制备方法和应用。本专利技术提供的自组装多肽序列能在不同引发条件的自组装形成具有不同二级结构的纳米纤维，并在包裹抗癌药物磷酸依托泊苷后能通过缓慢释放，具有更强的抗癌效果。本专利技术具体通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种具有式I所示结构的多肽自组装分子：本专利技术所述的多肽自组装分子在不同引发条件下能自组装形成具有不同二级结构的纳米纤维结构，并包裹药物，通过缓慢释放药物，显示出更好的抗癌效果。具体的自组装引发条件包括碱性磷酸酶以及pH，二级结构测试包括圆二色谱和傅里叶变换红外光谱。因此，所述的多肽自组装分子在作为药物载体上的应用也在本专利技术的保护范围。在本专利技术的另一方面，提供了所述多肽自组装分子得制备方法，包括以下步骤：1)将五氧化二磷加入到磷酸溶液中搅拌至室温，再将酪氨酸加入并在氮气保护下搅拌反应，得到具有式II所示结构的磷酸酪氨酸；2)将得到磷酸酪氨酸与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯和水及有机溶剂混合后进行反应，得到具有式III所示结构的化合物；3)通过固相多肽合成法合成以及高效液相色谱提纯得到具有式I所示结构的多肽自组装分子；其中，进一步的，所述酪氨酸与五氧化二磷的摩尔比为1:3～5。进一步的，所述磷酸溶液为质量分数为85％的溶液。进一步的，所述酪氨酸的磷酸化反应的温度为80℃。进一步的，所述的磷酸酪氨酸与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯的摩尔比优选为1:1.1～1.5。进一步的，所述有机溶剂与水的体积比为1:1，所述有机溶剂为乙腈。进一步的，所述的固相多肽合成法为2-氯三苯甲基氯树脂经标准的固态多肽合成法得到多肽自组装分子。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了具有式I所示结构的自组装多肽分子。该自组装分子合成方法简单，可以在不同引发条件下自组装形成具有不同二级结构的纳米纤维，本身具有很低的生物毒性，且能自组装包裹药物实现缓慢释放，从而发挥更好的抗癌性能。附图说明图1为实施例3中得到的自组装多肽分子的质谱；图2为实施例4中得到的自组装水凝胶ALP-水凝胶，pH-水凝胶以及自组装多肽分子的透射电镜图；图3为实施例4中得到的自组装水凝胶ALP-水凝胶，pH-水凝胶的圆二色谱；图4为实施例4中得到的自组装水凝胶ALP-水凝胶，pH-水凝胶的傅里叶转变红外吸收光谱；图5为实施例6中药物本身以及药物和自组装多肽因子共孵育的细胞毒性试验结果。具体实施方式下面将结合本专利技术具体的实施例，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种具有式I所示结构的自组装多肽分子：上述自组装多肽分子的制备方法，包括以下步骤：将五氧化二磷加入到磷酸溶液中搅拌至室温，再将酪氨酸加入并在氮气保护下搅拌反应，得到具有式II所示结构的磷酸酪氨酸。再进一步与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯和水，有机溶剂混合后进行反应，得到具有式III所示结构的化合物。最后通过固相多肽合成法合成成具有式I所示结构的多肽自组装分子。在本专利技术中，所述酪氨酸磷酸化时，酪氨酸与五氧化二磷的摩尔优选为1：3～5，更优选为1：3.5～4.5，最优选为1：4。在本专利技术中，所述磷酸优选为质量分数为85％的磷酸溶液。在本专利技术中，所述酪氨酸的磷酸化反应的温度为80℃。在本专利技术中，所述磷酸化反应的时间优选为18～30h，更优选为20～24h。在本专利技术中，所述磷酸化反应完成后还优选包括依次对反应液加入正丁醇稀释并置入冰箱过夜，过滤收集析出的固体产物，并用水，乙醇，乙醚清洗，得到具有式II所示结构的化合物。在本专利技术中，所述具有式II所示结构的化合物与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯的摩尔比优选为1:1.1～1.5，最优选为1:1.2。在本专利技术中，所述具有式II所示结构的化合物与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯的反应溶液优选为水和乙腈的1:1混合溶液。在本专利技术中，所述具有式III所示结构的化合物由反应液经乙酸乙酯萃取后得到。在本专利技术中，所述具有式I所示结构的化合物由2-氯三苯甲基氯树脂经标准的固态多肽合成法得到。在本专利技术中，所述减压蒸发的温度优选为50～70℃，更优选为55～60℃；所述减压蒸发的时间优选为10～25分钟，更优选为15～20分钟。在本专利技术中，优选使用质谱测试所述具有式I所示结构的化合物的纯度。在本专利技术中，所述高效液相色谱柱的洗脱剂优选为含有0.1％三氟乙酸的水和乙腈的梯度洗脱，所述水和乙腈的体积比优选为由1：9梯度洗脱至8：2，洗脱时间优选为30分钟。本专利技术还提供了上述自组装多肽分子在不同引发条件下能自组装形成具有不同二级结构的纳米纤维，以及其在药物缓慢释放中的应用。在本专利技术中，所述自组装引发条件包括碱性磷酸酶以及pH。在本专利技术中，所述二级结构测试包括圆二色谱和傅里叶变换红外光谱。在本专利技术中，所述自组装多肽分子能自组装并包裹药物，通过缓慢释放药物，显示出更好的抗癌效果。为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容。实施例1将80mmol五氧化二磷加入到7.74mL的85％的磷酸溶液中，搅拌至温度降至室温后，再将L-酪氨酸加入，在氮气保护下80℃搅拌反应24h。反应后，在反应液中加入30mL水再加热搅拌30分钟。待反应液降温至室温后，加入650mL正丁醇并静置在冰箱中冷却过夜。过滤收集析出的白色固体，并依次用20mL水，乙醇以及乙醚分别洗涤两次。再真空干燥箱干燥后收集得到4.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有式I所示结构的多肽自组装分子，其特征在于，所述多肽自组装分子结构为：/n

【技术特征摘要】
1.一种具有式I所示结构的多肽自组装分子，其特征在于，所述多肽自组装分子结构为：





2.权利要求1所述多肽自组装分子在作为药物载体中的应用。


3.权利要求1所述多肽自组装分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将五氧化二磷加入到磷酸溶液中搅拌至室温，再将酪氨酸加入并在氮气保护下搅拌反应，得到具有式II所示结构的磷酸酪氨酸；
2)将得到磷酸酪氨酸与9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯和水及有机溶剂混合后进行反应，得到具有式III所示结构的化合物；
3)通过固相多肽合成法合成以及高效液相色谱提纯得到具有式I所示结构的多肽自组装分子；
其中，





4.根据权利要求3所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红燕，杨柳，张华堂，蒋银，
申请(专利权)人：香港城市大学深圳研究院，广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44