CN103570952A - 一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法 - Google Patents

一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，包括：（1）将海藻酸钠溶解在三蒸水中，得到40-150mg/mL的海藻酸钠溶液；（2）将NaCl溶液和海藻酸钠溶液混合，得到海藻酸钠与盐的混合体系；（3）将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解得到Fmoc-7AAP溶液；（4）将上述Fmoc-7AAP溶液迅速滴加到海藻酸钠和盐的混合体系中，震荡、混匀、陈化，即得Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶。本发明的制备方法操作简便，效果明显；本发明所使用海藻酸钠廉价易得，并且具有良好的生物相容性，可以在载药试验粘膜给药以及组织修复等方面进行后续研究，拓展其应用领域。

Description

一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法
技术领域
本发明属于水凝胶的自组装制备领域，特别涉及一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法。
背景技术
水凝胶是一种由高分子材料通过共价键交联或非共价物理结合而形成的具有三维贯穿网状结构的材料，凭借其自身大量的亲水基团，对水有较强的亲和力，能够吸水溶胀并且保持大量水分而不溶解，并且具有很好的生物相容性和水渗透性。
海藻酸钠(SA)是一种由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸连接而成的天然高分子，广泛存在于各类棕色海藻中，食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等产品领域应用较多。海藻酸钠是无毒食品，早在1938年就已被美国药典收入。因为海藻酸钠具有无毒、可生物降解、良好的生物相容性，而且具有抗肿瘤、调节免疫能力、消除自由基和抗氧化、抗高血脂、降低血糖等作用等特点，其在生物医学领域的发挥的作用也越来越大，从凝胶微球到药物缓释，从粘膜给药到创伤修复等等。
由于二苯丙氨酸会形成氢键、β折叠结构以及苯环间的π-π作用，这些作用力使得二苯丙氨酸及其部分衍生物具有良好的自组装性质，因此在水或有机溶剂中它能够通过分子之间的氢键、范德华力、π-π相互作用、配位键等非共价键作用而自组装形成三维贯穿网状结构水凝胶。七肽7AAP中正好包含两个二苯丙氨酸，所以其衍生物Fmoc-7AAP也具有很好的自组装行为。由于壳聚糖中含有丰富的羟基结构，其与Fmoc-7AAP相互结合后，应该会形成大量的氢键，有利于其结构的稳定。另外，由于该材料良好的可降解性、生物相容性等优点使其备受关注。所以其在医学的载药领域还是功能纳米材料领域都具有广泛的应用前景。
Fmoc-7AAP在不同的海藻酸钠浓度中能够形成稳定性较好的水凝胶，通过海藻酸钠含量的控制，调控Fmoc-7AAP水凝胶形成的快慢以及稳定性的好坏，研究多羟基类材料对Fmoc-7AAP水凝胶自组装情况的影响。以便根据需要制备出各种性能的复合水凝胶，应用于药物传递、皮肤贴片治疗以及组织修复等领域，因此本研究具有重要的科研意义与应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，该发明方法简单，操作简便，效果明显，所使用海藻酸钠廉价易得，并且具有良好的生物相容性，可以在载药试验粘膜给药以及组织修复等方面进行后续研究，拓展其应用领域。
本发明的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，包括：
（1）将海藻酸钠溶解在三蒸水中，得到40-150mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）按照体积比1-2:1将NaCl溶液和海藻酸钠溶液混合，得到海藻酸钠与盐的混合体系；
（3）将Fmoc-7AAP（上海吉尔生化有限公司）加入二甲基亚砜中，溶解得到Fmoc-7AAP溶液，其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12-18mg：120μL；
（4）按照体积比40-60μL：2mL将上述Fmoc-7AAP溶液迅速滴加到海藻酸钠和盐的混合体系中，震荡、混匀、陈化，即得Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶。
所述步骤（1）中海藻酸钠溶液的浓度为40mg/mL、60mg/mL、80mg/mL、100mg/mL或150mg/mL。
所述步骤（2）中NaCl溶液的浓度为20mmol/L。
所述步骤（4）中震荡为漩涡震荡仪震荡，震荡时间为30～60s，转速为2500rpm/min，震荡时所使用的容器为EP管，EP管的量程是5mL。
所述步骤（4）中陈化的温度为室温，时间为2-3天。
Fmoc-7AAP在浓度不同的海藻酸钠溶液中能够形成不同稳定性能的水凝胶，通过海藻酸钠含量的控制，调控Fmoc-7AAP水凝胶形成的快慢以及稳定性的好坏，研究多羟基糖类材料对Fmoc-7AAP水凝胶自组装情况的影响。根据需要在一定程度内控制复合水凝胶形成与性能，应用于药物传递、皮肤贴片治疗以及组织修复等领域，因此本发明具有重要的科研意义与应用价值。
有益效果：
（1）本发明方法简单，操作简便，效果明显；
（2）本发明所使用海藻酸钠廉价易得，并且具有良好的生物相容性，可以在载药试验粘膜给药以及组织修复等方面进行后续研究，拓展其应用领域。
附图说明
图1为Fmoc-7AAP水凝胶的SEM图；
图2为海藻酸钠浓度为40mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图；
图3为海藻酸钠浓度为60mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图；
图4为海藻酸钠浓度为80mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图；
图5为海藻酸钠浓度为100mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图；
图6为海藻酸钠浓度为150mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
（1）配制海藻酸钠溶液：称取40mg海藻酸钠于样品瓶，向其中加入10mL三蒸水，借助磁力搅拌器充分溶解，得到40mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（3）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（4）配制海藻酸钠盐溶液：量取1mL NaCl溶液加入到1mL海藻酸钠溶液中，形成海藻酸钠与盐的混合体系，其中海藻酸钠浓度为20mg/mL；
（5）向上述海藻酸钠溶液中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μL，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶；
（6）将上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图2为海藻酸钠浓度为40mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
实施例2
（1）配制海藻酸钠溶液：称取60mg海藻酸钠于样品瓶，向其中加入10mL三蒸水，借助磁力搅拌器充分溶解，得到60mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（3）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（4）配制海藻酸钠盐溶液：量取1mL NaCl溶液加入到1mL海藻酸钠溶液中，形成海藻酸钠与盐的混合体系，其中海藻酸钠浓度为20mg/mL；
（5）向上述海藻酸钠溶液中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μl，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶；
（6）将上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图3为海藻酸钠浓度为60mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
实施例3
（1）配制海藻酸钠溶液：称取80mg海藻酸钠于样品瓶，向其中加入10mL三蒸水，借助磁力搅拌器充分溶解，得到80mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（3）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（4）配制海藻酸钠盐溶液：量取1mL NaCl溶液加入到1mL海藻酸钠溶液中，形成海藻酸钠与盐的混合体系，其中海藻酸钠浓度为20mg/mL；
（5）将上述海藻酸钠溶液中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μl，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶；
（6）与上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图4为海藻酸钠浓度为80mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
实施例4
（1）配制海藻酸钠溶液：称取100mg海藻酸钠于样品瓶，向其中加入10mL三蒸水，借助磁力搅拌器充分溶解，得到100mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（3）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（4）配制海藻酸钠盐溶液：量取1mL NaCl溶液加入到1mL海藻酸钠溶液中，形成海藻酸钠与盐的混合体系，其中海藻酸钠浓度为20mg/mL；
（5）向上述海藻酸钠溶液中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μl，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶；
（6）将上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图5为海藻酸钠浓度为100mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
实施例5
（1）配制海藻酸钠溶液：称取150mg海藻酸钠于样品瓶，向其中加入10mL三蒸水，借助磁力搅拌器充分溶解，得到150mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（3）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（4）配制海藻酸钠盐溶液：量取1mL NaCl溶液加入到1mL海藻酸钠溶液中，形成海藻酸钠与盐的混合体系，其中海藻酸钠浓度为20mg/mL；
（5）向上述海藻酸钠溶液中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μl，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶；
（6）将上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图6为海藻酸钠浓度为150mg/mL的Fmoc-7AAP/SA复合水凝胶的SEM图。
对比实施例
（1）配制NaCl溶液：称取117mg NaCl于烧杯中，加适量三蒸水溶解，然后转移到100mL容量瓶中定容，得到20mmol/L的NaCl溶液；
（2）配制Fmoc-7AAP溶液：将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12mg：120μL；
（3）制备Fmoc-7AAP自组装水凝胶：取1mL NaCl溶液，加入1mL三蒸水稀释，然后向体系中快速滴加Fmoc-7AAP溶液40μL，加完后充分震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-7AAP自组装水凝胶；
（4）将上述水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
图1为Fmoc-7AAP水凝胶的SEM图。

Claims (5)

1.一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，包括：
（1）将海藻酸钠溶解在三蒸水中，得到40-150mg/mL的海藻酸钠溶液；
（2）按照体积比1-2:1将NaCl溶液和海藻酸钠溶液混合，得到海藻酸钠与盐的混合体系；
（3）将Fmoc-7AAP加入二甲基亚砜中，溶解得到Fmoc-7AAP溶液，其中Fmoc-7AAP与二甲基亚砜的配比为12-18mg：120μL；
（4）按照体积比40-60μL：2mL将上述Fmoc-7AAP溶液迅速滴加到海藻酸钠和盐的混合体系中，震荡、混匀、陈化，即得Fmoc-7AAP/海藻酸钠复合水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于：所述步骤（1）中海藻酸钠溶液的浓度为40mg/mL、60mg/mL、80mg/mL、100mg/mL或150mg/mL。
3.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于：所述步骤（2）中NaCl溶液的浓度为20mmol/L。
4.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于：所述步骤（4）中震荡为漩涡震荡仪震荡，震荡时间为30～60s，转速为2500rpm/min，震荡时所使用的容器为EP管，EP管的量程是5mL。
5.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于：所述步骤（4）中陈化的温度为室温，时间为2-3天。
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