基于双环肽的高分子材料表面改性制造技术

本发明专利技术涉及通过利用噬菌体展示的双环肽库针对高分子材料进行淘选获得的双环肽，及其用于高分子材料表面改性的应用和经过改性的高分子材料。本发明专利技术实施例提供的双环肽对高分子材料具有高结合特异性和强结合力，利用上述双环肽极大地改善了高分子材料的亲水性以及粘合性，工艺简单稳定且成本较低。工艺简单稳定且成本较低。工艺简单稳定且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
基于双环肽的高分子材料表面改性


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体地涉及通过利用噬菌体展示的双环肽库针对高分子材料进行淘选获得的双环肽，及其用于高分子材料表面改性的应用和经过改性的高分子材料。

技术介绍

[0002]在众多领域得到广泛应用的高分子材料(例如聚丙烯)属于非极性聚合物，其表面没有极性基团而且表面能很低，导致表面浸润性和亲水性较差；并且其表面缺乏活性基团使得表面修饰十分困难，可粘合性也极差。但是由于高分子材料的表面性质复杂，具有较高的异质性，需要开发一种具有结合特异性、结合力强、且粘合性高的改进的改性方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的实施例提出了通过利用噬菌体展示的双环肽库针对高分子材料进行淘选获得的双环肽，及其用于高分子材料表面改性的应用和经过改性的高分子材料。利用本专利技术实施例提供的双环肽改性的高分子材料具有高结合特异性和强结合力，还极大地改善了高分子材料的粘合性，工艺简单稳定且成本较低。
[0005]一方面，本专利技术的实施例提供了双环肽。该双环肽具有选自由以下组成的组的一级肽序列：GCQCAEQGRCPYLREC(SEQ ID NO:1)、GCACAEHAVCPRFFRC(SEQ ID NO:2)、GCICGRWMGCSGAEPC(SEQ ID NO:3)、GCECLESAPCNEYRRC(SEQ ID NO:4)、GCECNEEKSCTVLAAC(SEQ ID NO:5)、GCECTSWRECSPRSGC(SEQ ID NO:6)、GCRCEAPSGCRSLAAC(SEQ ID NO:7)、GCECEQDHPCPVIVLC(SEQ ID NO:8)、GCECRHPERCKPPTTC(SEQ ID NO:9)和GCACREPARCGADWQC(SEQ ID NO:10)，其中双环肽中半胱氨酸之间通过二硫键形成(Cys2
‑
Cys16/Cys4
‑
Cys10)和/或(Cys2
‑
Cys10/Cys4
‑
Cys16)双环肽，优选的(Cys2
‑
Cys16/Cys4
‑
Cys10)。
[0006]在一些实施方案中，双环肽具有以下一级肽序列：GCQCAEQGRCPYLREC(SEQ ID NO:1)，GCICGRWMGCSGAEPC(SEQ ID NO:3)和GCECLESAPCNEYRRC(SEQ ID NO:4)。
[0007]在一些实施方案中，双环肽的C末端进一步通过连接基团附接有1
‑
5个优选2个赖氨酸，其中连接基团为1
‑
5个优选3个丙氨酸。
[0008]在一些实施方案中，双环肽是通过对噬菌体展示的双环肽库针对高分子材料进行淘选获得的，其中双环肽库中的肽具有GCXC(X)5C(X)5C(SEQ ID NO:11)所示的一级肽序列，其中X为任意氨基酸。
[0009]在一些实施方案中，淘选包括3
‑
6轮“吸附
‑
第一洗脱
‑
第二洗脱
‑
扩增”，其中第一洗脱溶液PBS、TBS或TBST，第二洗脱溶液甘氨酸
‑
盐酸缓冲液、TBST、TBS或PBS。
[0010]在一些实施方案中，所述淘选包括4轮“吸附
‑
第一洗脱
‑
第二洗脱
‑
扩增”，其中每轮淘选的所述第一洗脱溶液为TBST，前两轮淘选中所述第二洗脱溶液为甘氨酸
‑
盐酸缓冲液，后两轮淘选中所述第二洗脱溶液为TBST。
[0011]在一些实施方案中，前两轮淘选中第二洗脱分别进行4
‑
10次，优选6
‑
8次；后两轮淘选中第二洗脱分别进行10
‑
16次，优选10
‑
12次。
[0012]另一方面，本专利技术的实施方案提供了对高分子材料进行改性的方法。该方法包括：将高分子材料与前述任一实施方案所述的双环肽进行孵育，以获得经过改性的高分子材料，任选地在柠檬酸盐缓冲液pH 5.0、TBS缓冲液pH 7.6或Tris
‑
HCl缓冲液pH 9.0的条件下孵育。
[0013]在一些实施方案中，在将高分子材料与双环肽进行孵育前，该方法还包括对高分子材料进行预处理。预处理包括将高分子材料依次浸泡在环己烷、乙醇、水、异丙醇溶液中，各超声10分钟；并使其干燥。
[0014]在一些实施方案中，在将高分子材料与双环肽进行孵育后，该方法还包括对经过改性的高分子材料进行后处理。后处理包括将经过改性的高分子材料用超纯水或0.0125％的氨水溶液洗涤3次，每次1分钟。
[0015]在一些实施方案中，高分子材料为聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚1
‑
丁烯、聚异丁二烯、聚1
‑
戊烯、聚异戊二烯、聚1
‑
己烯、聚1
‑
辛烯和聚4
‑
甲基
‑1‑
戊烯。
[0016]另一方面，本专利技术的实施方案提供了经过改性的高分子材料。该经过改性的高分子材料是通过前述任一实施方案所述的方法获得的。
[0017]本专利技术实施方案具有以下有益效果：
[0018]1.本专利技术的实施方案首次通过双环肽噬菌体展示技术，得到了以高结合强度吸附于聚丙烯表面的双环肽，在高分子材料表面改性方面具有重要的应用价值。
[0019]2.本专利技术实施方案中用于表面改性的双环肽合成方法简单，只需要常规的固相合成即可实现，成本低，可高效大量生产。
[0020]3.通过将高分子材料与本专利技术实施方案中的双环肽进行简单孵育(例如浸泡)，即可将双环肽分子涂覆到高分子材料的表面，表面水接触角从102.5
°
降低至82.0
°
，也即由疏水表面转变为亲水表面，实现高分子材料的亲水改性。
[0021]4.本专利技术实施方案中的双环肽分子可改造性强，仅进行简单的修饰即可获得更广泛的表面改性应用。例如，双环肽的C端加入活性氨基酸KK，即可显著改善高分子材料的粘附性，粘合效果提升80％。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0023]图1为根据本专利技术实施例的对噬菌体展示的双环肽库进行4轮淘选中每轮淘选的肽回收率结果图。
[0024]图2为根据本专利技术实施例的对噬菌体展示的双环肽库进行4轮淘选中每轮淘选获得肽经测序获得的序列丰度和序列种类的结果图。
[0025]图3为显示根据本专利技术实施例的双环肽(SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:4)、对照线性肽(LYARDVSRYWHV(SQE ID NO:12)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双环肽，其特征在于，所述双环肽具有选自由以下组成的组的一级肽序列：GCQCAEQGRCPYLREC(SEQ ID NO:1)、GCACAEHAVCPRFFRC(SEQ ID NO:2)、GCICGRWMGCSGAEPC(SEQ ID NO:3)、GCECLESAPCNEYRRC(SEQ ID NO:4)、GCECNEEKSCTVLAAC(SEQ ID NO:5)、GCECTSWRECSPRSGC(SEQ ID NO:6)、GCRCEAPSGCRSLAAC(SEQ ID NO:7)、GCECEQDHPCPVIVLC(SEQ ID NO:8)、GCECRHPERCKPPTTC(SEQ ID NO:9)和GCACREPARCGADWQC(SEQ ID NO:10)，其中所述双环肽中半胱氨酸之间通过二硫键形成(Cys2
‑
Cys16/Cys4
‑
Cys10)和/或(Cys2
‑
Cys10/Cys4
‑
Cys16)双环肽，优选的(Cys2
‑
Cys16/Cys4
‑
Cys10)。2.根据权利要求1所述的双环肽，其特征在于，所述双环肽具有以下一级肽序列：GCQCAEQGRCPYLREC(SEQ ID NO:1)，GCICGRWMGCSGAEPC(SEQ ID NO:3)和GCECLESAPCNEYRRC(SEQ ID NO:4)。3.根据权利要求1或2所述的双环肽，其特征在于，所述双环肽的C末端进一步通过连接基团附接有1
‑
5个优选2个赖氨酸，其中所述连接基团为1
‑
5个优选3个丙氨酸。4.根据权利要求1或2所述的双环肽，其特征在于，所述双环肽是通过对噬菌体展示的双环肽库针对高分子材料进行淘选获得的，其中所述双环肽库中的肽具有GCXC(X)5C(X)5C(SEQ ID NO:11)所示的一级肽序列，其中所述X为任意氨基酸。5.根据权利要求4所述的双环肽，其特征在于，所述淘选包括3
‑
6轮“吸附
‑
第一洗脱
‑
第二洗脱
‑
扩增”，其中第一洗脱溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景虹，刘磊，王凌霄，李昊东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：