CN113087759B - 一种抗菌多肽衍生物合成方法 - Google Patents
一种抗菌多肽衍生物合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及多肽衍生物技术领域,且公开了一种抗菌多肽衍生物,BOC‑L‑苯丙氨酸‑聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,进一步引入的BOC‑L‑苯丙氨酸在盐酸体系中,脱Boc生成氨基,与2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵的环氧基团发生加成反应,得到季铵盐‑L‑苯丙氨酸‑聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,在三氟乙酸和溴化氢醋酸溶液体系中,纤维素接枝的聚谷氨酸苄酯水解生成羧基,得到抗菌多肽衍生物,季铵盐具有优异的抗菌活性和抗菌广谱性,L‑苯丙氨酸‑聚谷氨酸多肽分子具有良好的生物活性和抗菌活性,对纤维素进行接枝改性,表现出优异的抗菌性能。
Description
技术领域
本发明涉及多肽衍生物技术领域,具体为一种抗菌多肽衍生物合成方法。
背景技术
多肽化合物是一种具有生物化学的氨基酸大分子,主要有抗菌性活性肽、细胞因子模拟肽、诊断用多肽等,在医疗领域、生物制药、保健食品等具有重要的应用,开发新型高效的生物活性多肽及其衍生物成为研究热点,以α-氨基酸-N-羧基酸酐开环聚合法,是合成长链多肽的简单高效的方法。
纤维素作为天然生物质大分子,具有优良的生物相容性、廉价易得,可以作为医用敷料、止血纱布、药物载体等,在生物医疗方面具有广阔的应用前景,发表在《东华大学学报(自然科学版)》的文献《多肽改性二醋酸纤维素纳米纤维的制备及抗菌性能》,公开了通过固相合成技术,合成抗菌多肽接枝到二醋酸纤维素中,具有优良的抗菌性能,因此可以以纤维素作为载体,将多肽化合物接枝到纤维素中,合成新型抗菌多肽衍生物,应用在生物医疗等领域。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种抗菌多肽衍生物合成方法,具有优良的生物和抗菌活性。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种抗菌多肽衍生物,制备方法包括以下步骤:
(1)向二甲亚砜溶剂中加入以重量份数计为100份的氯化纤维素,搅拌溶胀后加入40-120份的1,6-己二胺,加热至80-110 ℃,反应6-12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,进行开环聚合反应,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入BOC-L-苯丙氨酸,滴加催化剂和缩合剂,加热至35-60 ℃,反应6-12 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,4二氧六环助溶剂,然后加入BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为0.5-1.2 mol/L,在20-40 ℃中反应12-36 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向N,N-二甲基甲酰胺中加入L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热发生反应,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到三氟乙酸溶液中,然后滴加溴化氢醋酸溶液,在20-40 ℃中,反应3-8 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
优选的,所述步骤(2)中以重量份数计,胺化纤维素为100份、谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐为80-200份。
优选的,所述步骤(2)中开环聚合反应在20-35 ℃中,进行24-72 h。
优选的,所述步骤(3)中以重量份数计,聚谷氨酸苄酯接枝纤维素为100份、BOC-L-苯丙氨酸为2-6份、催化剂为0.6-2.5份、缩合剂为1.5-4份。
优选的,所述步骤(3)中的催化剂为1-羟基苯并三唑,缩合剂为二环己基碳二亚胺。
优选的,所述步骤(5)中以重量份数计,L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素为100份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为4-15份。
优选的,所述步骤(5)中的反应在60-90 ℃中进行10-30 h。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比,本发明具备以下有益技术效果:
该一种抗菌多肽衍生物,氯化纤维素的氯甲基与1,6-己二胺的一个氨基反应,得到胺化纤维素,纤维素引入的氨基作为引发位点,引发谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐进行开环聚合,在纤维素分子侧链引入端氨基的聚谷氨酸苄酯聚合物,然后端氨基在1-羟基苯并三唑和二环己基碳二亚胺的催化下,与BOC-L-苯丙氨酸的羧基发生酰胺化反应,得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,进一步引入的BOC-L-苯丙氨酸在盐酸体系中,脱Boc生成氨基,然后再与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的环氧基团发生加成反应,得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,进一步在三氟乙酸和溴化氢醋酸溶液体系中,纤维素接枝的聚谷氨酸苄酯水解生成羧基,得到抗菌多肽衍生物,从而在纤维素侧链引入含有季铵盐的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸多肽分子,季铵盐具有优异的抗菌活性和抗菌广谱性,L-苯丙氨酸-聚谷氨酸多肽分子具有良好的生物活性和抗菌活性,对纤维素进行接枝改性,得到抗菌多肽衍生物对大肠杆菌等细菌,具有很强的抑制和杀灭作用,表现出优异的生物活性和抑菌性能。
附图说明
图1是胺化纤维素的结构示意图;
图2是聚谷氨酸苄酯接枝纤维素的结构示意图;
图3是BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素的结构示意图;
图4是L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素的结构示意图;
图5是季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素的结构示意图;
图6是抗菌多肽衍生物的结构示意图。
具体实施方式
为实现上述目的,本发明提供以下实施方式和实施例:一种抗菌多肽衍生物,制备方法包括以下步骤:
(1)向二甲亚砜溶剂中加入以重量份数计为100份的氯化纤维素,搅拌溶胀后加入40-120份的1,6-己二胺,加热至80-110 ℃,反应6-12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入以重量份数计为100份的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入80-200份的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在20-35 ℃中,进行开环聚合反应24-72 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入以重量份数计为100份的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入2-6份BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.6-2.5份催化剂1-羟基苯并三唑,和1.5-4缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至35-60 ℃,反应6-12 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,4二氧六环助溶剂,然后加入BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为0.5-1.2 mol/L,在20-40 ℃中反应12-36 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向N,N-二甲基甲酰胺中加入以重量份数计为100份的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入4-15份的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热在60-90 ℃反应10-30 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到三氟乙酸溶液中,然后滴加溴化氢醋酸溶液,在20-40 ℃中,反应3-8 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
实施例1
(1)向50 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入0.8 g的1,6-己二胺,加热至80 ℃,反应6 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向50 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入0.8 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在20 ℃中,进行开环聚合反应24 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向40 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入15 mL的1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入1g的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.02 g的BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.006 g的催化剂1-羟基苯并三唑,和0.015 g的缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至35 ℃,反应6 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向50 mLN,N-二甲基甲酰胺中加入25 mL的1,4二氧六环助溶剂,然后加入2 g的BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为0.5 mol/L,在20 ℃中反应12 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向60 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入2 g的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.08 g的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热在60 ℃反应10 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将1 g季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到30 mL的三氟乙酸溶液中,然后滴加25 mL溴化氢醋酸溶液,在20 ℃中,反应3 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
实施例2
(1)向60 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入1.5 g的1,6-己二胺,加热至100 ℃,反应6 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向80 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入1.2 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在30 ℃中,进行开环聚合反应48 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向60 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入20 mL的1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入1g的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.03 g的BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.012 g的催化剂1-羟基苯并三唑,和0.022 g的缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至40 ℃,反应6 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向80 mLN,N-二甲基甲酰胺中加入40 mL的1,4二氧六环助溶剂,然后加入2 g的BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为1 mol/L,在20 ℃中反应36 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向70 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入2 g的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.15 g的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热在80 ℃反应20 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将1 g季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到40 mL的三氟乙酸溶液中,然后滴加35 mL溴化氢醋酸溶液,在30 ℃中,反应5 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
实施例3
(1)向80 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入1.5 g的1,6-己二胺,加热至100 ℃,反应12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向100 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入1.5 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在40 ℃中,进行开环聚合反应48 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向70 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入25 mL的1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入1g的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.05 g的BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.02 g的催化剂1-羟基苯并三唑,和0.03 g的缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至40 ℃,反应6 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向100 mLN,N-二甲基甲酰胺中加入40 mL的1,4二氧六环助溶剂,然后加入2 g的BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为1 mol/L,在30 ℃中反应24 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向120 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入2 g的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.22 g的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热在70 ℃反应24 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将1 g季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到40 mL的三氟乙酸溶液中,然后滴加35 mL溴化氢醋酸溶液,在30 ℃中,反应5 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
实施例4
(1)向100 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入2.4 g的1,6-己二胺,加热至110 ℃,反应12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向150 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入2 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在35 ℃中,进行开环聚合反应72 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向100 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入40 mL的1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入1 g的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.06 g的BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.025 g的催化剂1-羟基苯并三唑,和0.04 g的缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至60 ℃,反应12 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向120 mLN,N-二甲基甲酰胺中加入60 mL的1,4二氧六环助溶剂,然后加入2 g的BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为1.2 mol/L,在40 ℃中反应36 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(5)向150 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入2 g的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.3 g的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热在90 ℃反应30 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(6)将1 g季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到50 mL的三氟乙酸溶液中,然后滴加45 mL溴化氢醋酸溶液,在40 ℃中,反应8 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到抗菌多肽衍生物。
对比例1
(1)向70 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入1.5 g的1,6-己二胺,加热至100 ℃,反应12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向120 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入1 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在20 ℃中,进行开环聚合反应48 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)将1 g聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到40 mL的三氟乙酸溶液中,然后滴加35mL溴化氢醋酸溶液,在40 ℃中,反应6 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
对比例2
(1)向100 mL二甲亚砜溶剂中加入2 g氯化纤维素,搅拌溶胀后加入2 g的1,6-己二胺,加热至100 ℃,反应12 h,反应置于冰水浴中冷却,加入去离子水进行沉淀,过滤溶剂,二氯甲烷和丙酮洗涤产物,干燥后得到胺化纤维素。
(2)向120 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入1 g的胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入1 g的谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,在20 ℃中,进行开环聚合反应48 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮、二氯甲烷洗涤产物,干燥后得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(3)向60 mL的N,N-二甲基甲酰胺中加入30 mL的1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入1g的聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入0.05 g的BOC-L-苯丙氨酸,滴加0.02 g的催化剂1-羟基苯并三唑,和0.035 g的缩合剂二环己基碳二亚胺,加热至40 ℃,反应12 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、二氯甲烷和乙醇洗涤产物,干燥后得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
(4)向100 mLN,N-二甲基甲酰胺中加入60 mL的1,4二氧六环助溶剂,然后加入2 g的BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为1 mol/L,在30 ℃中反应24 h,反应后冷却加入去离子水进行沉淀,依次使用去离子水、丙酮和乙醇洗涤产物,干燥后得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素。
将抗菌多肽衍生物制成半径为1.5 cm,厚度为2 mm的膜材料,然后放入培养皿中,加入牛肉膏蛋白胨培养基,并移取1 mL的浓度为5×106 CFU/mL的大肠杆菌悬菌液,然后滴加pH缓冲溶液,置于恒温恒湿培养箱在培养12 h,测定抑菌培养后的菌液浓度,测试抗菌性能,测试结果如下表。
实施例和对比例对大肠杆菌的抗菌性能测试表
实施例1-4制得的抗菌多肽衍生物,在纤维素侧链引入抗菌性季铵盐的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸多肽分子,对大肠杆菌的抑菌率达到98.8%-99.8%,表现出优异的抗菌性能,而对比例1和对比例2中的纤维素的侧链,没有引入含有季铵盐的L-苯丙氨酸-聚谷氨酸多肽分子,对大肠杆菌的抑菌率分别只有52.0%和70.7%,抗菌性能较差。
Claims (7)
1.一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述抗菌多肽衍生物的制备方法包括以下步骤:
(1)向二甲亚砜溶剂中加入以重量份数计为100份的氯化纤维素,搅拌溶胀后加入40-120份的1,6-己二胺,加热至80-110 ℃,反应6-12 h,得到胺化纤维素;
(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入胺化纤维素,搅拌溶胀后通入氮气,排除空气,然后加入谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐,进行开环聚合反应,得到聚谷氨酸苄酯接枝纤维素;
(3)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,2-二氯甲烷助溶剂,然后加入聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入BOC-L-苯丙氨酸,滴加催化剂和缩合剂,加热至35-60 ℃,反应6-12h,得到BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素;
(4)向N,N-二甲基甲酰胺中加入1,4二氧六环助溶剂,然后加入BOC-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀,滴加稀盐酸,调节溶液中HCl的浓度为0.5-1.2 mol/L,在20-40 ℃中反应12-36 h,得到L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素;
(5)向N,N-二甲基甲酰胺中加入L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素,搅拌溶胀后加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,加热发生反应,得到季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素;
(6)将季铵盐-L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素加入到三氟乙酸溶液中,然后滴加溴化氢醋酸溶液,在20-40 ℃中,反应3-8 h,得到抗菌多肽衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(2)中以重量份数计,胺化纤维素为100份、谷氨酸5-苄酯N-羧基环内酸酐为80-200份。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(2)中开环聚合反应在20-35 ℃中,进行24-72 h。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(3)中以重量份数计,聚谷氨酸苄酯接枝纤维素为100份、BOC-L-苯丙氨酸为2-6份、催化剂为0.6-2.5份、缩合剂为1.5-4份。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(3)中的催化剂为1-羟基苯并三唑,缩合剂为二环己基碳二亚胺。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(5)中以重量份数计,L-苯丙氨酸-聚谷氨酸苄酯接枝纤维素为100份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为4-15份。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌多肽衍生物,其特征在于:所述步骤(5)中的反应在60-90 ℃中进行10-30 h。
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