一种抗菌水凝胶因子及其制备方法、用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物凝胶材料领域，设及一种抗菌水凝胶因子及其制备方法、用途，特 别是设及一种具有良好生物相容性、抗菌性能的抗菌水凝胶因子及其制备方法、用途。
【背景技术】
[0002] 糖基化在自然界中是普遍存在的，它是生物体内细胞蛋白翻译后修饰的过程。细 胞中糖基通过N-连接或0-连接的方法与细胞蛋白中的天冬氨酸，丝氨酸，苏氨酸的侧链相 连接，从而形成糖蛋白。系统的研究表明，该个过程不仅为编码在基因组的蛋白质引进多种 多样的结构，通过糖基和相邻氨基酸侧链的氨键作用和疏水作用使原蛋白的稳定性增加， 而且产生了功能性更丰富的糖蛋白，糖蛋白通过受体配位基调节细胞内和细胞外交换，细 胞的黏着，细胞的分化和细胞生长。
[0003] 由于合成化学的显著前进和糖肤分子的生物作用的进一步了解，在过去的数十年 间越来越多的糖肤分子被合成，该些由定点糖基化合成已经知道分子结构的糖肤分子被作 为一种新型的治疗癌症的抗原疫苗，和抑制微生物的引诱受体，或者研究糖肤分子的生物 作用。
[0004] 此外，最近的研究显示，某些糖肤分子扩展分子间相互作用（氨键、范德华相互 作用和JI- 31叠加）通过超分子形成新的生物材料也表现出了很好的前景。例如，由氨基 糖巧类和肤结合的超分子水凝胶因子与细胞溶解物的浓缩物和孤立产物中的16SrRNA表 现出特异相互作用。
[0005] 在受到肤糖基化可W扩大超出其编码顺序决定肤结构的多样性，并生成具有丰富 的超分子相互作用的糖肤的鼓舞下，我们推测，多肤糖基化在增加现存多肤水凝胶因子的 结构多样性，调整其自组装行为，并生成具有先进性能的超分子自组装体方面具有很大的 现实意义。
【发明内容】
[0006] 要解决的技术问题；本发明的目的在于公开一种具有强抗水解能力、良好生物相 容性、较强抗菌性的水凝胶因子及其制备方法、用途。
[0007] 技术方案；一种抗菌水凝胶因子，所述的抗菌水凝胶因子化学结构式如下：
【主权项】
1. 一种抗菌水凝胶因子，其特征在于：所述的抗菌水凝胶因子化学结构式如下：
2. -种抗菌水凝胶因子的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤： a)lg氯三苯甲基氯树脂（100~200目和0.3~0.8mmol/g)放在固相反应器中，加入 40mL无水二氯甲烷，用高纯氮鼓气震荡30分钟后，除去二氯甲烷，用无水DMF洗三次树脂； b)Fmoc-Asp(Rl) -0H和DIEA溶解在30mL无水DMF中，并将溶液加入到已经溶胀好的树 脂中；用高纯氮鼓气震荡一个小时后，除去反应液，用无水DMF洗三次树脂；c)加入20mL 猝灭溶剂（二氯甲烷：甲醇：DIEA=80:15:5)，在高纯氮气鼓气震荡下反应十分钟，除去反应 液，再次加入20mL猝灭溶剂，在高纯氮气鼓气震荡下反应十分钟后，除去反应液，树脂用无 水DMF洗三次；d)加入40mL20%哌啶(无水DMF)溶液并与树脂反应30分钟后，分别用 20%哌啶(无水DMF)溶液和无水DMF洗涤三次树脂，除去反应液；e)Fmoc-Asp(R2) -〇H、DIEA 和HBTU溶解在无水DMF中配成溶液，加入到树脂中，反应30分钟后，用无水DMF洗涤树脂 三次，除去反应液；f)加入40mL20%哌啶(无水DMF)溶液并与树脂反应30分钟后，分别 用20%哌啶(无水DMF)溶液和无水DMF洗涤三次树脂，除去反应液；g)Fmoc-Phe-OH，DIEA 和HBTU溶解在无水DMF中，与树脂反应30分钟后，用无水DMF洗涤三次，除去反应液；h) 加入40mL20%哌啶(无水DMF)溶液并与树脂反应30分钟后，分别用20%哌啶(无水DMF) 溶液和无水DMF洗涤三次树脂，除去反应液；i)Fmoc-Phe-〇H，DIEA和HBTU溶解在无水DMF 中，与树脂反应30分钟后，用无水DMF洗涤三次，除去反应液；j)加入40mL20%哌啶(无水 DMF)溶液并与树脂反应30分钟后，分别用20%哌啶(无水DMF)溶液和无水DMF洗涤三次 树脂，除去反应液；k)把2-萘乙酸，DIEA和HBTU溶解在无水DMF中，与树脂反应30分钟 后，用无水DMF洗涤三次，除去反应液；1)用DMF，DCM，甲醇，正己烷分别洗涤树脂5次，然 后用高纯氮气将树脂吹干；m)加入30mL95%三氟乙酸(水）溶液于反应器中，用高纯氮气 鼓气三个小时，收集反应液，树脂用20mL95%三氟乙酸(水)溶液洗涤树脂，收集反应液并与 开始的反应液集中在一起；n)用空气泵将溶剂吹干，加去离子水，将所得黏性物质超声分 散在水中，冷冻干燥；干燥好的粗产品经高效液相纯化，色谱柱为C18柱，梯度为水：乙腈 =70:30~0:100 ;制备得到凝胶因子1、2、3或5 ; 凝胶因子4再用未纯化过的凝胶因子3用液相法合成的；将未纯化的凝胶因子3与NHS和DIC在DMF中，在室温下搅拌8小时，得溶液A;D-氨基葡萄糖溶解在10mL水中，用Na2C03 调节pH=8~9,加20mL的DMF，得溶液B;将溶液A逐滴加入到溶液B中；期间，若有浑浊出 现，再补加DMF;室温下搅拌12小时后，用空气泵将溶剂吹干，粗产品冷冻干燥，经高效液相 纯化(色谱柱为C18柱，梯度为水：乙腈=70:30~0:100)后制备得到凝胶因子4 ; 合成凝胶因子1时，&和R3是羟基，R2是氨基葡萄糖； 合成凝胶因子2时，&和R3是羟基，R:是氨基葡萄糖； 合成凝胶因子3时，&是羟基，R:和R2是氨基葡萄糖； 合成凝胶因子4时，R3, &和R2是氨基葡萄糖； 合成凝胶因子5时，心，馬和R3是羟基； 所述的水凝胶因子的制备方法的化学反应式如下：
3.根据权利要求2所述的一种抗菌水凝胶因子的制备方法，其特征在于：所述 的Fmoc-AspO^-OH或Fmoc-Asp(R2)-〇H，当札或R^为Glu时，其制备方法为：以 Fmoc-Asp(OtBu) -0H为原料，经液相法合成，具体合成步骤如下：Fmoc-Asp(OtBu) -0H与NHS 和DIC在DMF中，在室温下搅拌8小时，得溶液A;D-氨基葡萄糖溶解在10mL水中，用Na2C03 调节pH=8~9，加入20mLDMF，得溶液B;将溶液A逐滴加入到溶液B中；期间，若有浑浊出 现，再补加DMF;室温下搅拌12小时后，用空气泵将溶剂吹干，加水，用浓盐酸调节pH=l，抽 滤得粗产品，冷冻干燥后经柱色谱纯化分离(梯度为二氯甲烷：甲醇=50:1~5:1);分离后的 纯品溶解在50%三氟乙酸(二氯甲烷)中，在室温下搅拌3小时，脱去天冬氨酸主链上羧基的 保护基团；用空气泵将溶剂吹干，加入50mL乙醚，在-20°C的冰箱中过夜；次日，将混合物 抽滤，得到原料Fmoc-Asp(glu) -OH。
4. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备细胞培养基中的用途。
5. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备医用材料中的用途，其特征在 于，所述的医用材料包括组织再生材料、组织修复材料、医用水凝胶材料或医用抗菌材料。
6. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备药品中的用途，其特征在于，所 述的药品包括膏剂、片剂、口服剂、注射剂或酊剂。
7. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备日化用品中的用途，其特征在 于，所述的日化用品包括护肤品、面膜、眼膜或护手霜。
8. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备农业材料中的用途，其特征在 于，所述的农业材料包括农业固体培养基材料或大棚薄膜材料。
9. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备农业用品中的用途，其特征在 于，所述的农业用品包括动植物用药膏或水土保湿剂。
10. 根据权利要求1所述的一种抗菌水凝胶因子在制备工业隔热涂层材料中的用途。
【专利摘要】本发明属于生物凝胶材料领域，公开了一种抗菌水凝胶因子及其制备方法、用途，所述的抗菌水凝胶因子化学结构式如下：,其中：。所述的抗菌水凝胶因子通过化学固相合成得到。制备得到的抗菌水凝胶因子具有非常良好的抗降解性能、生物相容性和抗菌性能。在医用材料、日化用品、农业材料及用品中具有非常广阔的用途。
【IPC分类】A01N43-16, A61L27-22, A61L27-54, C07K5-107, A61L15-44, A61L27-52, C07K1-04, A01P1-00, A61K8-04, A61K8-64, C09K17-14, A61Q19-00, C12N5-00, A01N37-46, A61K38-07, C09D5-14, A61P31-04, C07K1-06, A61K9-06, A61L15-32, A61L15-42
【公开号】CN104774244
【申请号】CN201510120256
【发明人】李新明, 刘洁
【申请人】苏州大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月19日