一类超分子水凝胶纳米材料及凝胶因子前体及其制法
【技术领域】
[0001] 本发明属于超分子水凝胶纳米材料技术领域，具体涉及碘原子标记的超分子水凝 胶纳米材料及酶敏感凝胶因子前体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 德国威利集团的《先进材料》杂志（Adv.Mater.，2006, 18, 1365 - 1370)报道了 芴甲氧羰基保护的寡肽作为凝胶因子的超分子水凝胶。该报道中凝胶因子是通过调节 pH即物理刺激形成超分子水凝胶，并不适宜生物体系的应用。采用萘乙酸修饰的寡肽作 为凝胶因子的超分子水凝胶曾见于美国化学会的杂志《美国化学会会志》（J.Am.Chem. Soc.，2006, 128, 3038-3043)的报道。相对于芴甲氧羰基保护基而言，萘乙酸具有更好的生 物相容性，且在较强碱性条件下也更稳定。该报道的技术将生物过程整合在凝胶化过程中， 即采用磷酸酶调节成胶，并研宄了在激酶作用下降解凝胶的可能性，但未见其对重原子标 记的凝胶因子前体及其成胶方式和相应凝胶性质进行研宄。
[0003] 采用碘原子标记的萘乙酸修饰磷酸化寡肽作为凝胶因子前体，通过牛小肠来源的 碱式磷酸酶的作用，形成超分子水凝胶纳米材料，对于该凝胶的具体成胶方式及凝胶性质 方面的研宄工作至今尚未见到文献报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提出一类碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料及凝胶因子前体 及其制备方法，以获得碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料，填补重原子标记的超分子水 凝胶材料及酶敏感凝胶因子前体及其制备方法方面的空白。
[0005] 本发明的碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料的酶敏感凝胶因子前体的制备方 法，其特征在于：先分别合成两段寡肽序列，按：将1毫摩尔2-氯三苯甲基氯树脂在2-3毫 升N，N-二甲基甲酰胺里溶胀4-8分钟后，加入2毫摩尔N-芴甲氧羰基-0-磷酸基-L-酪 氨酸，再加入2毫摩尔N，N-二异丙基乙胺，反应2-3小时后，用100微升甲醇反应5-10分 钟，切去酪氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔第二个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-4-碘苯 丙氨酸反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔第三个氨基酸N-芴 甲氧羰基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔2-萘 乙酸反应2-3小时，最后用体积浓度为1 %的三氟乙酸的二氯甲烷溶液从该树脂上切下合 成的肽段，用乙醚使其沉淀析出，冷冻离心并倾倒除去上层乙醚，乙醚挥发干后所得白色固 体粉末即为萘乙酸修饰的磷酸化寡肽序列一一萘乙酸-苯丙氨酸-4-碘苯丙氨酸-酪氨 酸-〇-磷酸基，经过高效液相色谱分离提纯，收集在紫外波段226纳米及268纳米处有特征 吸收的主要组分，即为第一种纯化合物P1;
[0006] 再按：将1毫摩尔2-氯三苯甲基氯树脂在2-3毫升N，N-二甲基甲酰胺里溶胀4-8 分钟后，加入2毫摩尔N-芴甲氧羰基-0-磷酸基-L-酪氨酸，再加入2毫摩尔N，N-二异丙 基乙胺，反应2-3小时后，用100微升甲醇反应5-10分钟，切去酪氨酸的保护基，加入活化 的1. 6毫摩尔第二个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保 护基，加入活化的1. 6毫摩尔第三个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切 去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔2-萘乙酸反应2-3小时，最后用体积浓度为 1%的三氟乙酸的二氯甲烷溶液从该树脂上切下合成的肽段，用乙醚使其沉淀析出，冷冻离 心并倾倒除去上层乙醚，乙醚挥发干后所得白色固体粉末即为萘乙酸修饰的磷酸化寡肽序 列一一萘乙酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸-酪氨酸-〇-磷酸基，经过高效液相色谱分离提纯，收 集在紫外波段226纳米及268纳米处有特征吸收的主要组分，即为笛一.种纯化合物
[0007] 其中固相肽合成所用的氨基酸都是以9-芴甲氧羰
【主权项】
1. 一类碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料的酶敏感凝胶因子前体的制备方法，其 特征在于：先分别合成两段寡肽序列，按：将1毫摩尔2-氯三苯甲基氯树脂在2-3毫升N， N-二甲基甲酰胺里溶胀4-8分钟后，加入2毫摩尔N-芴甲氧羰基-O-磷酸基-L-酪氨酸， 再加入2毫摩尔N，N-二异丙基乙胺，反应2-3小时后，用100微升甲醇反应5-10分钟，切 去酪氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔第二个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-4-碘苯丙氨酸 反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔第三个氨基酸N-芴甲氧羰 基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔2-萘乙酸反 应2-3小时，最后用体积浓度为1 %的三氟乙酸的二氯甲烷溶液从该树脂上切下合成的肽 段，用乙醚使其沉淀析出，冷冻离心并倾倒除去上层乙醚，乙醚挥发干后所得白色固体粉末 即为萘乙酸修饰的磷酸化寡肽序列一一萘乙酸-苯丙氨酸-4-碘苯丙氨酸-酪氨酸-0-磷 酸基，经过高效液相色谱分离提纯，收集在紫外波段226纳米及268纳米处有特征吸收的主 要组分，即为第一种纯化合物P 1; 再按：将1毫摩尔2-氯三苯甲基氯树脂在2-3毫升N，N-二甲基甲酰胺里溶胀4-8分 钟后，加入2毫摩尔N-芴甲氧羰基-0-磷酸基-L-酪氨酸，再加入2毫摩尔N，N-二异丙 基乙胺，反应2-3小时后，用100微升甲醇反应5-10分钟，切去酪氨酸的保护基，加入活化 的1. 6毫摩尔第二个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切去苯丙氨酸的保 护基，加入活化的1. 6毫摩尔第三个氨基酸N-芴甲氧羰基-L-苯丙氨酸反应2-3小时，切 去苯丙氨酸的保护基，加入活化的1. 6毫摩尔2-萘乙酸反应2-3小时，最后用体积浓度为 1 %的三氟乙酸的二氯甲烷溶液从该树脂上切下合成的肽段，用乙醚使其沉淀析出，冷冻离 心并倾倒除去上层乙醚，乙醚挥发干后所得白色固体粉末即为萘乙酸修饰的磷酸化寡肽序 列一一萘乙酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸-酪氨酸-〇-磷酸基，经过高效液相色谱分离提纯，收 集在紫外波段226纳米及268纳米处有特征吸收的主要组分，即为第二种纯化合物 其中固相肽合成所用的氨基酸都是以9-芴甲氧羰基
作为 α -氨基保护基，而酪氨酸的侧链酚羟基由磷酸基
修饰；其中活化氨基酸的试剂是 与氨基酸等摩尔量的1-羟基苯并三唑和苯并三氮唑-Ν，Ν，Ν'，Ν' -四甲基脲六氟磷酸盐，切 除9-芴甲氧羰基的试剂是体积浓度为20%的哌啶的N，N-二甲基甲酰胺溶液；在每接上 一个氨基酸和切去9-芴甲氧羰基保护基时，都采用凯撒测试试剂检测氨基存在与否：若阳 性，显蓝色，即表明已脱除9-芴甲氧羰基保护基；若阴性，显黄色，则表明氨基酸已接上。
2. -种权利要求1所述方法制备的超分子水凝胶纳米材料的酶敏感凝胶因子前体即 第一种纯化合物P 1，其特征在于结构为：
是碘原子标记的可以被牛小肠来源的碱式磷酸酶特异性识别并剪切的化合物。
3. -种权利要求1所述方法制备的超分子水凝胶纳米材料的酶敏感凝胶因子前体即 第二种纯化合物P 2，其特征在于结构为：
是未被碘原子标记但可以被牛小肠来源的碱式磷酸酶特异性识别并剪切的对照化合 物。
4. 一种以权利要求1方法制备的超分子水凝胶纳米材料的凝胶因子前体即第一种纯 化合物P 1调制成的碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料，其特征在于按照如下配比进行调 节成胶：将2毫克的第一种纯化合物P 1溶于400微升，pH为7. 4,浓度为0. 2摩尔的磷酸盐 缓冲液中，至第一种纯化合物P1完全溶解形成无色透明溶液，再加入200单位的牛小肠来 源的碱式磷酸酶溶液10微升，振荡溶液使之混合均匀，在37摄氏度下孵育10小时至形成 超分子水凝胶纳米材料。
5. -种以权利要求1方法制备的超分子水凝胶纳米材料的凝胶因子前体即第二种纯 化合物匕调制成的未被碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料，其特征在于按照如下配比进 行调节成胶：将1. 7毫克的第二种纯化合物P2溶于400微升，pH为7. 4,浓度为0. 2摩尔的 磷酸盐缓冲液中，至第二种纯化合物P2完全溶解形成无色透明溶液，再加入200单位的牛 小肠来源的碱式磷酸酶溶液10微升，振荡溶液使之混合均匀，在37摄氏度下孵育10小时 至形成超分子水凝胶纳米材料。
【专利摘要】本发明公开了一类碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料及酶敏感凝胶因子前体及其制备方法，特征是通过固相多肽合成反应合成碘原子标记的凝胶因子前体，通过加入碱式磷酸酶进行恒温孵育的方式控制成胶，能够直观地显示牛小肠来源的碱式磷酸酶的活性。与传统的超分子水凝胶纳米材料相比，本发明的碘原子标记的超分子水凝胶纳米材料的优势在于凝胶因子合成简单，成胶条件容易控制；由于凝胶因子前体标记有碘原子，碘原子作为重原子能够有效吸收X射线，成胶部位较其他部位对X射线的吸收更为明显，从而适应在不同体系内显示磷酸酶的分布区域。本发明填补了重原子标记的超分子水凝胶材料及酶敏感凝胶因子前体及其制备方法方面的空白。
【IPC分类】C12Q1-42, C12P21-02, C07K5-087, C07K1-04, C07K1-06
【公开号】CN104650181
【申请号】CN201510106677
【发明人】梁高林, 唐安明
【申请人】上海久裕生物科技有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月10日