CN103275254B - 基于β折叠肽的双亲多肽分子刷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于β折叠肽的双亲多肽分子刷及其制备方法。该分子刷的结构式为:其中,n=33~60。相比于固相多肽合成法,通过经济、快捷、有效、合成范围广的液相多肽合成法合成该双亲多肽分子刷。对其CD、红外、核磁表征所得数据说明它能够在不同pH实现β折叠结构的解离与形成并展示出自身的双亲性。该智能性可以使其应用于多相催化、药物缓释等诸多方面,在相关领域具有很大的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种双亲多肽分子刷及其制备方法。特别是一种基于β折叠肽的双亲多肽分子刷及其制备方法。
背景技术
双亲多肽(amphiphilic peptides)是指具有明显亲疏水性差异的基团有序排列在多肽链中从而使多肽受其亲疏水作用而表现出双亲行为的多肽。其中亲疏水性差异的基团可以均匀分布在多肽主链两侧,或者以嵌段形式存在,也可以有其它排列顺序以及混合形式存在。这种双亲行为不仅赋予多肽稳定的二级结构,同时可使其广泛应用于超分子组装及多肽凝胶等领域。例如,双亲多肽可利用其双亲性控制多肽二次结构的形成与解离来制备新型智能载药材料而解决当前载药材料在人体内代谢和排除的问题;双亲多肽也可用来形成和稳定多肽二次构象制备含水比在99%以上的水凝胶,这是作为细胞培养基的理想材料;更有用的是利用双亲多肽可以进一步认清多肽的聚集组装行为,深入理解帕金森症等疾病的致病机理。尽管如此,国内外对双亲多肽的研究也存在一些局限性,主要表现在:首先对其研究主要还停留在小分子短肽的基础水平上而没有引入到聚合物体系,达不到对其结构研究的更深层次。其次,几乎所有的双亲侧链型β折叠肽合成都采用固相合成,这种合成方法批量小、周期长、成本高、原料损失大、对合成速度与副反应的控制达不到理想要求且只能合成较为简单的多肽,从研究对象上限制了对侧链型双亲β折叠肽的研究。
将双亲多肽引入到聚合物分子刷中制备的双亲多肽分子刷,结合了双亲多肽的二次有序结构和功能性以及分子刷体系两方面的优势,在超分子聚集和组装、生物功能材料以及纳米尺度催化材料等许多领域具有重要的研究价值和应用前景。目前对多肽分子刷的研究较少,其特点为侧链多肽为普通多肽,自身并没有典型的双亲性,而是通过使用不同的混合溶剂、加入表面活性剂等方法间接改变多肽分子刷的双亲行为进一步影响其构象,构象的变化也较简单。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种基于β折叠肽的双亲多肽分子刷。
本发明的目的之二在于提供该分子刷的制备方法。
为达以上目的,我们的设计思路为:(1)将苯环与羧基引入到多肽链两侧以赋予多肽双亲性;(2)通过改变pH从羧基端(游离或电离)来控制β折叠的形成与解离;(3)把双亲多肽以侧链形式引入聚合物分子刷体系来研究双亲多肽结构和分子刷结构的相互影响;(4)苯环的π-π作用有助于稳定形成后的结构。本发明以谷氨酸、苯丙氨酸为起始原料,通过苄酯保护、Boc保护、酯化、偶联、脱保护以及自由基聚合等一系列反应制备该双亲多肽分子刷。具体的合成路线如下所示:
根据上述设计思路,本发明采用如下技术方案:
一种基于β折叠肽的双亲多肽分子刷,其特征在于该分子刷的结构式为:
其中,n = 33~60。
一种制备上述的基于β折叠肽的双亲多肽分子刷的方法,其特征在于该方法的具体步骤为:
a. 将苄醇、质量百分比浓度为40%氢溴酸和L-谷氨酸按59~77:19~27:1的质量比混合后,在60~74 ℃搅拌至形成均一稳定溶液后,冷却体系至30~40 ℃,加入三乙胺和乙醇按1: 5~ 7)的体积比形成的混合物,至沉淀析出,再置于5~10 ℃温度下使沉淀充分析出;再经抽滤,依次用乙醇、乙醚洗涤,干燥后,用百分比为5%的乙醇水溶液重结晶;所得晶体经NaHCO3水溶液、乙醇、乙醚洗涤,干燥,得白色固体,即为H-Glu(Obzl)-OH,其结构式为:
b. 将步骤a所得H-Glu(Obzl)-OH溶于二氧六环和水按1: 0.8~1.4的体积比配制成的混合溶液中,-10~-15 ℃温度下缓慢滴加质量百分比浓度为10%的NaHCO3水溶液,再加入Boc2O后,在室温下搅拌过夜;其中Boc2O、NaHCO3水溶液和H-Glu(Obzl)-OH的质量比为:1.1~1.6:1.8~2.4:1调节pH值至3~4,乙酸乙酯萃取,干燥得白色固体,即为Boc-Glu(Obzl)-OH,其结构式为:
c. 将步骤b所得Boc-Glu(Obzl)-OH与对硝基苯酚按1:0.5~1:0.7的质量比溶于DCM,在惰性气氛下护,在-10~-15 ℃温度下缓慢加入EDC,其中EDC的用量为Boc-Glu(Obzl)-OH质量的0.6~0.9倍;搅拌反应过夜,待反应结束旋干体系,经分离纯化,得白色固体,即为Boc-Glu(Obzl)-ONp,其结构式为:
d. 将苯丙氨酸和DIPEA按1:2.2~1:3.0的质量比溶于DCM中,惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢节哀如步骤c所得的Boc-Glu(Obzl)-ONp的DCM溶液,其中苯丙氨酸与Boc-Glu(Obzl)-ONp的质量比为:1:2.8~1:3.7;搅拌反应过夜,调节pH值至3~4,DCM萃取,经分离纯化,得白色固体,即为Boc-EF-OH ,其结构式为:
e. 将步骤d所得Boc-EF-OH和五氟苯酚按1:0.4~0.6 的质量比溶于DCM中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC,搅拌反应过夜,其中EDC的用量为Boc-EF-OH质量的 (0.5~0.9);待反应结束水洗、DCM萃取、干燥、旋干,得白色固体Boc-EF-OPfp ,其结构式为:
f. 将步骤d所得Boc-EF-OH溶于TFA和DCM按1: 0.8~ 1.4的体积比配成的混合溶液中,-10~-15 ℃温度下搅拌4~5小时,加入MeOH终止反应,旋干得浅黄色发泡固体,即为H-EF-OH ,其结构式为:
g. 将步骤f所得H-EF-OH和DIPEA按1:1.1~1~1.9的质量比溶于DCM中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入步骤e所得的Boc-EF-OPfp的DCM溶液,其中H-EF-OH与Boc-EF-OPfp的质量比为:1:1.3~1:1.6;反应过夜,调节体系pH至3~4,DCM萃取干燥旋干,经分离纯化得白色固体,即为Boc-(EF)2-OH ,其结构式为:
h. 将步骤g所得Boc-(EF)2-OH和五氟苯酚按1:0.3~1:0.4的质量比于DCM中,惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC,其中EDC与Boc-(EF)2-OH 的质量比为0.3:1~0.5~1;反应过夜,DCM萃取、干燥、旋干,得白色固体,即为Boc-(EF)2-OPfp ,其结构式为:
i. 将步骤g所得Boc-(EF)2-OH、HEMA和DMAP按1:0.2~0.3 :0.01~0.025的质量比溶于DCM中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC,其中EDC 与Boc-(EF)2-OH 的质量比为1:0.3~0.4,反应过夜,旋干、分离纯化、旋干后再经二氧六环冻干,得白色固体,即为Boc-(EF)2-HEMA ,其结构式为:
j. 将步骤i所得Boc-(EF)2-HEMA溶于质量百分比浓度为25%的 HCl/EtOAc混合溶液中,搅拌反应0.5~1小时,旋干,得浅黄色发泡固体,即为H-(EF)2-HEMA , 其结构式为:
k. 将步骤j所得H-(EF)2-HEMA和DIPEA按1:0.3~0.6的质量比溶于DCM中,在惰性气氛下,-10~-15 ℃下搅拌反应20~30 min,再缓慢加入步骤h所得的Boc-(EF)2-OPfp的DCM溶液,其中Boc-(EF)2-OPfp与H-(EF)2-HEMA的质量比为:1:1.1~1.5,反应过夜,蒸出溶剂,分离提纯后,得白色固体,即为Boc-(EF)4-HEMA,其结构式为:
l. 将步骤k所得Boc-(EF)4-HEMA和AIBN(为单体质量的0.3%~1.5%)溶于DMSO中,65~75 ℃搅拌反应20~30小时,用EtOAc/DMSO混合液沉淀离心,蒸干后得白色固体,即为P-(EF)4-Boc ,其结构式为:
m. 将步骤l所得P-(EF)4-Boc溶于TFA中,-10~-15 ℃下搅拌,再加入HBr/AcOH的混合溶液,P-(EF)4-Boc与混合溶液的质量比为1:5~9,反应6~8小时,旋干体系,得淡黄色固体,即为P-(EF)4-H ,其结构式为:
n. H-(EF)4-OH的合成:将Boc-(EF)4-HEMA(0.1 g)溶于TFA(0.8~1.0 mL),冰浴搅拌,再加入HBr/AcOH(1.0~1.2 ml),反应6~8 h。待反应结束旋干体系,得淡黄色固体(0.1 g, 100%)。
本发明直接把具有典型双亲性的双亲多肽引入分子刷体系,该体系提供的受限环境对于深入理解多肽二级结构、实现双亲多肽功能具有重要的意义。其优势表现在:从所处环境讲,把双亲多肽引入聚合物分子刷体系更贴近人体内多肽的受限环境。从多肽来讲,双亲多肽聚合物分子刷因双亲多肽本身丰富的双亲行为和构象变化相比普通多肽聚合物分子刷更贴近于人体内的受限多肽。同时为设计合成兼具二次有序结构和智能行为的新型聚合物提供一条新途径。该类多肽液相合成法具有经济灵活、周期短、易控制的特点,即从多肽的结构设计与制备两方面突破原有的习惯,进一步研究双亲多肽的二级结构、智能行为以及这些在药物缓释、催化载体等方面的应用,为双亲多肽组装理论研究提供了新的研究对象。
附图说明
图1. Boc-(EF)4-OH的核磁谱
图2. P-(EF)4-H和H-(EF)4-OH在纯水及PBS缓冲溶液中的CD谱
图3. P-(EF)4-H的红外谱。
具体合成方法
1、H-Glu(Obzl)-OH的合成如下:将苄醇 (57~74 mL)、40%氢溴酸 (18~26 mL)和L-谷氨酸 (10.0 g)依次加入反应瓶,油浴(70 ℃)搅拌1.5 h。待形成均一稳定溶液后,冷却体系至30-40 ℃,加入三乙胺/乙醇160 mL(1 / 5~1 / 7, v / v),搅拌沉淀后置于冰箱(5~10 ℃, 2 d)内充分沉淀。再经抽滤,依次用乙醇、乙醚洗涤,干燥。干燥后加入5%乙醇 (270~360 mL),使用NaHCO3水溶液维持pH=7, 65~75 ℃下搅拌5-6 h至体系澄清。置于冰箱重结晶 (5~10 ℃, 12 h)。所得晶体经NaHCO3水溶液、乙醇、乙醚反复洗涤,放入真空烘箱干燥11 h,得白色固体(2.6 g, 16%)。1H NMR (D2O): δ = 1.98-2.20 (m, 2H, CH2), 2.43-2.64 (m, 2H, CH2), 3.62-3.74 (t, 1H, CH), 5.06-5.17 (s, 2H, CH2), 7.26-7.47, (m, 5H, CH).
2、Boc-Glu(Obzl)-OH的合成如下:将H-Glu(Obzl)-OH(2.0 g)溶于二氧六环/水30 mL(1 / 0.8~1 / 1.4, v / v)中,冰浴搅拌20~35 min。待体系冷却,向体系缓慢滴加10% NaHCO3(2.7 g)水溶液,再加入Boc2O(2.2 g)后搅拌过夜至室温。待应结束,使用10% KHSO4水溶液调节pH值至3~4,乙酸乙酯萃取,干燥得白色固体(2.6 g)。1H NMR (CDCl3): δ = 1.35-1.53 (s, 9H, CH3), 1.94-2.08 (m, 1H, CH2), 2.17-2.33 (m, 1H, CH2), 2.41-2.63 (m, 2H, CH2), 4.27-4.42 (d, 1H, CH), 5.08-5.16 (s, 2H, CH2), 5.16-5.28 (d, 1H, NH), 7.27-7.43, (m, 5H, CH).
3、Boc-Glu(Obzl)-ONp的合成如下:将Boc-Glu(Obzl)-OH(4.0 g)与对硝基苯酚(1.9~2.4 g)溶于DCM(100~150 mL),氮气保护,冰浴20~30 min,缓慢加入EDC(2.7 g),搅拌反应过夜。待反应结束旋干体系,使用DCM柱色谱纯化,得白色固体(4.5 g)。1H NMR (CDCl3): δ = 1.45-1.53 (s, 9H, CH3), 2.14-2.24 (m, 1H,CH2), 2.35-2.45 (m, 1H, CH2), 2.56-2.67 (m, 2H, CH2), 4.75-4.64 (q, 1H, CH), 5.15-5.18 (s, 2H, CH2), 5.19-5.27 (d, 1H, NH), 7.27-7.43, (m, 7H, CH), 8.26-8.34, (d, 2H, CH).
4、Boc-EF-OH的合成如下:将苯丙氨酸(2.0 g)、DIPEA(6~8 mL)加入至DCM(40~60 mL)中,氮气置换保护,冰盐浴(-10~-15 ℃)20~30 min,再把Boc-Glu(Obzl)-ONp (5.6 g)溶于DCM (50~70 mL)缓慢滴加到上述体系。反应过夜。待反应结束,使用10% KHSO4水溶液调节pH值至3~4,DCM萃取。使用DCM、DCM/MeOH(30:1~20:1)柱色谱纯化,得白色固体(4.4 g, 80%)。1H NMR (CDCl3): δ = 1.35-1.53 (d, 9H, CH3), 1.81-1.93 (q, 1H,CH2), 2.01-2.15 (q, 1H, CH2), 2.34-2.54 (m, 2H, CH2), 2.95-3.08 (q, 1H, CH2), 3.13-3.29 (q, 1H, CH2), 4.19-4.32 (d, 1H, CH), 4.76-4.94, (d, 1H, CH), 5.06-5.20, (s, 2H, CH2), 5.28-5.42, (d, 1H, NH), 6.88-6.99, (d, 1H, NH), 7.13-7.45, (m, 10H, CH).
5、Boc-EF-OPfp的合成如下:将Boc-EF-OH(1.0 g)、五氟苯酚(0.4~0.6 g)溶于DCM(50~80 mL),氮气置换保护,冰浴20~30 min,缓慢加入EDC(0.5 g),反应过夜。待反应结束水洗、DCM萃取、干燥、旋干,得白色固体(1.3 g)。1H NMR (CDCl3): δ = 1.36-1.50 (d, 9H, CH3), 1.82-1.97 (m, 1H,CH2), 2.02-2.18 (m, 1H, CH2), 2.40-2.57 (m, 2H, CH2), 3.19-3.28 (m, 1H, CH2), 3.35-3.44 (q, 1H, CH2), 4.10-4.25 (d, 1H, CH), 5.07-5.18, (s, 3H, CH+CH2), 5.20-5.31, (t, 1H, NH), 6.78-6.95, (d, 1H, NH), 7.24-7.45, (m, 10H, CH).
6、H-EF-OH的合成如下:将Boc-EF-OH(1.2 g)溶于TFA/DCM(4.0 ml, 1 / 0.8~1 / 1.4, v/v)中,冰浴搅拌4~5 h。待反应结束加入MeOH终止、反应、旋干,反复两次,得浅黄色发泡固体(1.2 g, 99%)。1H NMR (d6-DMSO): δ = 1.90-1.17 (m, 2H,CH2), 2.26-2.40 (m, 2H, CH2), 2.92-3.03 (m, 1H, CH2), 3.06-3.18 (m, 1H, CH2), 3.82-3.91 (m, 1H, CH), 4.48-4.55 (q, 1H, CH), 4.62-4.78, (s, 2H, CH2), 4.99-5.06, (q, 2H, NH), 7.09-7.38, (m, 10H, CH).
7、Boc-(EF)2-OH的合成如下:将H-EF-OH(2.0 g)、DIPEA(3.0~5.0 mL)溶于DCM(50~80 mL),氮气置换保护,冰盐浴(-10~15 ℃)搅拌。再把Boc-EF-OPfp(2.5 g)溶于DCM(50~75 mL)后缓慢滴加入上述体系,反应过夜。待反应结束用10% KHSO4水溶液调节体系pH至3~4,DCM萃取干燥旋干。使用DCM、DCM/MeOH(100:1~90:1)、DCM/MeOH(50:1~30:1)、DCM/MeOH(20:1~15:1)柱色谱纯化,得白色固体(3.0 g, 75%)。1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.32-1.46 (d, 9H, CH3), 1.65-2.05 (m, 4H,CH2), 2.14-2.44 (m, 4H, CH2), 2.78-3.15 (m, 4H+4H, CH2+H2O), 3.90-4.15 (m, 1H, CH), 4.30-4.40 (m, 1H, CH), 4.45-4.65 (m, 2H, CH), 5.04-5.18, (d, 4H, CH2), 6.35-6.55, (d, 1H, NH), 7.05-7.44, (m, 20H, CH), 7.56-7.64, (d, 1H, NH), 7.71-7.88, (m, 2H, NH).
8、Boc-(EF)2-OPfp的合成如下:将Boc-(EF)2-OH(0.9 g)、五氟苯酚(0.3~0.4 g)溶于DCM(40~70 mL),氮气置换保护,冰浴20~30 min,缓慢加入EDC(0.3 g),反应过夜。待反应结束水洗、DCM萃取、干燥、旋干,得白色固体(0.4 g)。1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.22-1.41 (d, 9H, CH3), 1.52-2.41 (m, 8H,CH2), 2.66-2.84 (m, 2H, CH2), 2.86-3.03 (m, 2H, CH2), 4.38-4.94 (m, 4H, CH), 5.01-5.16 (m, 4H, CH2), 6.89-7.48 (m, 20H, CH), 7.71-8.94, (m, 4H, NH).
9、Boc-(EF)2-HEMA的合成如下:将Boc-(EF)2-OH(1.0 g)、HEMA(0.2~0.3 g)、DMAP(10~25 mg)溶于DCM(150~200 mL),氮气置换保护,冰浴20~30 min,缓慢加入EDC(0.3 g),反应过夜。待反应结束旋干,使用DCM、DCM/MeOH(50:1~40:1)柱色谱纯化,旋干后再经二氧六环冻干,得白色固体(1.0 g, 90%)。1H NMR (CDCl3): δ = 1.25-1.49 (m, 9H, CH3), 1.73-2.57 (m, 12H,CH2+CH3), 2.92-3.29 (m, 4H, CH2), 3.85-3.98 (t, 1H, CH), 4.40-4.22 (m, 1H, CH), 4.22-4.51 (m, 4H, CH2), 4.58-4.68 (m, H, CH), 4.73-4.89, (m, 1H, CH), 5.04-5.20, (t, 4H, CH2), 5.43-5.57, (d, 1H, NH),5.58-5.68, (d, 1H, CH), 6.12-6.22, (d, 1H, CH), 6.62-7.09, (m, 3H, NH), 7.09-7.48, (m, 20H, CH).
10、H-(EF)2-HEMA的合成如下:将Boc-(EF)2-HEMA(0.7 g)溶于25% HCl/EtOAc溶液(5.0~8.0 mL),搅拌0.5~1 h。待反应结束旋干,得浅黄色发泡固体(0.7 g, 99%)。1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.53-2.43 (m, 11H, CH2+CH3), 2.61-3.12 (m, 4H,CH2 ), 3.74-3.88 (d, 1H, CH), 4.14-4.63 (m, 7H, CH+CH2), 5.02-5.17 (t, 4H, CH2), 5.61-5.55 (d, 1H, CH), 5.98-6.10, (m, 1H, CH), 6.90-7.49, (m, 20H, CH), 8.12-8.96, (m, 6H, NH).
11、Boc-(EF)4-HEMA的合成如下:将H-(EF)2-HEMA(0.7 g)、DIPEA(0.3~0.5 mL)溶于DCM(40~60 mL),氮气置换保护,冰盐浴(-10~-15 ℃)搅拌20~30 min,再把Boc-(EF)2-OPfp(0.8 g)溶于DCM(60~80 mL)并缓慢滴加入上述体系,反应过夜。待反应结束蒸出上述体系40~70 mL溶剂,迅速使用DCM、DCM/MeOH(100:1~80:1) 、DCM/MeOH(60:1~40:1)、 DCM/MeOH(30:1~20:1)柱色谱提纯,得白色固体(0.7 g, 50%)。1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.22-1.39 (m, 9H, CH3), 1.50-2.42 (m, 20H, CH2+CH3), 2.62-3.12 (m, 8H, CH2), 3.81-4.13 (m, 1H, CH), 4.14-4.61 (m, 11H, CH+CH2), 4.95-5.13 (t, 8H, CH), 5.62-5.71, (s, 1H, CH), 5.97-6.07, (s, 1H, CH), 6.76-6.87, (m, 1H, NH), 6.89-7.47, (m, 40H, CH), 7.65-8.61, (m, 7H, NH).
12、P-(EF)4-Boc的合成:将Boc-(EF)4-HEMA(0.2 g)、AIBN(0.7~1.2 mg)溶于DMSO(0.2~0.5 mL),油浴(65~75 ℃)搅拌24 h。待反应结束使用EtOAc/DMSO反复沉淀离心3次,蒸干后得白色固体(0.1 g, 50%)。1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.24-1.38 (q, 12H, CH3), 1.60-2.40 (m, 18H,CH2), 2.70-3.00 (m, 6H, CH2), 3.87-4.71 (m, 12H, CH+CH2), 4.92-5.12 (m, 8H, CH2), 6.87-7.44 (m, 40H, CH), 7.50-8.08, (m, 7H, NH).
13、P-(EF)4-H的合成:将P-(EF)4-Boc(0.06 g)溶于TFA(0.6~1.1 mL),冰浴搅拌,再加入HBr/AcOH(0.9~1.2 mL),反应6~8 h。待反应结束旋干体系,得淡黄色固体(0.04 g, 90%)。
14、H-(EF)4-OH的合成:将Boc-(EF)4-HEMA(0.1 g)溶于TFA(0.8~1.0 mL),冰浴搅拌,再加入HBr/AcOH(1.0~1.2 ml),反应6~8 h。待反应结束旋干体系,得淡黄色固体(0.1 g, 100%)。该黄色固体为H-(EF)4-OH,(因该单体仅作对比作用,且聚合单元HEMA端氧化复杂而不能得到明确结构)。
其表征数据如下,参见图1:
1H NMR (d 6 -DMSO): δ = 1.22-1.39 (m, 9H, CH3), 1.50-2.42 (m, 20H,CH2+CH3), 2.62-3.12 (m, 8H, CH2), 3.81-4.13 (m, 1H, CH), 4.14-4.61 (m, 11H, CH+CH2), 4.95-5.13 (t, 8H, CH), 5.62-5.71, (s, 1H, CH), 5.97-6.07, (s, 1H, CH), 6.76-6.87, (m, 1H, NH), 6.89-7.47, (m, 40H, CH), 7.65-8.61, (m, 7H, NH)。该核磁氢谱表明这种双亲多肽分子刷单体已经成功合成得到。参见图2,当pH=1时在214 nm处的负峰为β-折叠特征峰,说明该体系形成了β折叠构象。该处pH=12时的正峰为多肽无规构象吸收峰,说明该条件下该体系呈现无规构象。
该类分子刷兼具有β折叠的二级结构和pH响应的智能行为,从而有望在超分子组装、药物缓释及智能材料等领域得到广泛的应用。
Claims (2)
1.一种基于β折叠肽的双亲多肽分子刷,其特征在于该分子刷的结构式为:
其中,n=33~60。
2.一种制备根据权利要求1所述的基于β折叠肽的双亲多肽分子刷的方法,其特征在于该方法的具体步骤为:
a. 将苄醇、质量百分比浓度为40%氢溴酸和L-谷氨酸按59~77:19~27:1的质量比混合后,在60~74 ℃下搅拌至形成均一稳定溶液后,冷却体系至30~40 ℃,加入三乙胺和乙醇按1:(5~7)的体积比形成的混合物,至沉淀析出,再置于5~10 ℃温度下使沉淀充分析出;再经抽滤,依次用乙醇、乙醚洗涤,干燥后,用百分比为5%的乙醇水溶液重结晶;所得晶体经NaHCO3水溶液、乙醇、乙醚洗涤,干燥,得白色固体,即为H-Glu(Obzl)-OH,其结构式为:
b. 将步骤a所得H-Glu(Obzl)-OH溶于二氧六环和水按1:0.8~1.4的体积比配制成的混合溶液中,-10~-15 ℃温度下缓慢滴加质量百分比浓度为10%的NaHCO3水溶液,再加入Boc2O后,在室温下搅拌过夜;其中Boc2O、NaHCO3水溶液和H-Glu(Obzl)-OH的质量比为:1.1~1.6:1.8~2.4:1调节pH值至3~4,乙酸乙酯萃取,干燥得白色固体,即为Boc-Glu(Obzl)-OH,其结构式为:
c. 将步骤b所得Boc-Glu(Obzl)-OH与对硝基苯酚按1:0.5~1:0.7的质量比溶于二氯甲烷,在惰性气氛下护,在-10~-15 ℃温度下缓慢加入EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐),其中EDC的用量为Boc-Glu(Obzl)-OH质量的0.6~0.9倍;搅拌反应过夜,待反应结束旋干体系,经分离纯化,得白色固体,即为Boc-Glu(Obzl)-ONp,其结构式为:
d. 将苯丙氨酸和N,N-二异丙基乙胺按1:2.2~1:3.0的质量比溶于二氯甲烷中,惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢节哀如步骤c所得的Boc-Glu(Obzl)-ONp的二氯甲烷溶液,其中苯丙氨酸与Boc-Glu(Obzl)-ONp的质量比为:1:(2.8~3.7);搅拌反应过夜,调节pH值至3~4,二氯甲烷萃取,经分离纯化,得白色固体,即为Boc-EF-OH,其结构式为:
e. 将步骤d所得Boc-EF-OH和五氟苯酚按1:0.4~0.6 的质量比溶于二氯甲烷中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐),搅拌反应过夜,其中EDC的用量为Boc-EF-OH质量的(0.5~0.9)倍;待反应结束水洗、二氯甲烷萃取、干燥、旋干,得白色固体Boc-EF-OPfp ,其结构式为:
f. 将步骤d所得Boc-EF-OH溶于三氟乙酸和二氯甲烷按1: 0.8~ 1.4的体积比配成的混合溶液中,-10~-15 ℃温度下搅拌4~5小时,加入甲醇终止反应,旋干得浅黄色发泡固体,即为H-EF-OH ,其结构式为:
g. 将步骤f所得H-EF-OH和N,N-二异丙基乙胺按1:1.1~1:1.9的质量比溶于二氯甲烷中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入步骤e所得的Boc-EF-OPfp的二氯甲烷溶液,其中H-EF-OH与Boc-EF-OPfp的质量比为:1:(1.3~1.6);反应过夜,调节体系pH至3~4,二氯甲烷萃取干燥旋干,经分离纯化得白色固体,即为Boc-(EF)2-OH ,其结构式为:
h. 将步骤g所得Boc-(EF)2-OH和五氟苯酚按1:0.3~1:0.4的质量比于二氯甲烷中,惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐),其中EDC与Boc-(EF)2-OH 的质量比为0.3:1~0.5:1;反应过夜,二氯甲烷萃取、干燥、旋干,得白色固体,即为Boc-(EF)2-OPfp ,其结构式为:
i. 将步骤g所得Boc-(EF)2-OH、HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)和4-二甲氨基吡啶按1:0.2~0.3 :0.01~0.025的质量比溶于二氯甲烷中,在惰性气氛下,在-10~-15 ℃温度下,缓慢加入EDC(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐),其中EDC 与Boc-(EF)2-OH 的质量比为1:0.3~0.4,反应过夜,旋干、分离纯化、旋干后再经二氧六环冻干,得白色固体,即为Boc-(EF)2-HEMA ,其结构式为:
j. 将步骤i所得Boc-(EF)2-HEMA溶于质量百分比浓度为25%的氯化氢/乙酸乙酯混合溶液中,搅拌反应0.5~1小时,旋干,得浅黄色发泡固体,即为H-(EF)2-HEMA , 其结构式为:
k. 将步骤j所得H-(EF)2-HEMA和N,N-二异丙基乙胺按1:0.3~0.6的质量比溶于二氯甲烷中,在惰性气氛下,-10~-15 ℃下搅拌反应20~30 min,再缓慢加入步骤h所得的Boc-(EF)2-OPfp的二氯甲烷溶液,其中Boc-(EF)2-OPfp与H-(EF)2-HEMA的质量比为:1:1.1~1.5,反应过夜,蒸出溶剂,分离提纯后,得白色固体,即为Boc-(EF)4-HEMA,其结构式为:
l. 将步骤k所得Boc-(EF)4-HEMA和偶氮二异丁腈(为单体质量的0.3%~1.5%)溶于二甲基亚砜中,65~75 ℃搅拌反应20~30小时,用乙酸乙酯/二甲基亚砜混合液沉淀离心,蒸干后得白色固体,即为P-(EF)4-Boc ,其结构式为:
m. 将步骤l所得P-(EF)4-Boc溶于三氟乙酸中,-10~-15 ℃下搅拌,再加入溴化氢/乙酸的混合溶液,P-(EF)4-Boc与混合溶液的质量比为1:5~9,反应6~8小时,旋干体系,得淡黄色固体,即为P-(EF)4-H ,其结构式为:
。
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