一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法
【专利摘要】本发明涉及一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，包括：（1）将乙酸加三蒸水稀释，得到乙酸溶液；然后将壳聚糖搅拌溶解于上述乙酸溶液中，得到壳聚糖溶液；（2）在Fmoc-7AAP中加入二甲基亚砜，然后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；（3）向壳聚糖溶液中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液，加完后立即充分震荡，使其混合均匀，最后陈化即可。本发明的制备方法操作简便，效果明显，在药物传递、皮肤贴片治疗以及组织修复等领域具有广阔的应用前景。
【专利说明】—种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法
【技术领域】
[0001]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Fm0C-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法。
【背景技术】
[0002]水凝胶是一种通过物理或化学交联形成的具有纳米级三维贯穿网状结构的材料，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。水凝胶按材料来源分为天然类和合成类两大类。能够形成水凝胶的天然高分子材料包括:括多糖类如淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸，壳聚糖等，多肽类如胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等。合成的亲水高分子包括聚乙烯醇、丙烯酸及其衍生物类如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等。其中具有自组装特性的多肽类分子，可以形成具有纤维网状纳米结构的水凝胶。这些材料因其良好的生物相容新和生物可降解性，在生物医学领域呈现出特有的优势，具有很广阔的应用前景。
[0003]Fmoc-短肽是由Gazit研究小组首次发现的可以进行自组装的一类新型肽类材料，包括Fmoc-FF，Fmoc-FG, Fmoc-RGD,其自组装有pH调节法和溶解-稀释法等，其中溶解-稀释法是将Fmoc-FF等溶解在六氟异丙醇(HFIP)或者二甲基亚砜(DMSO)中没然后注入水中稀释，静止后形成水凝胶，本方法就是溶解-稀释法的一种变向应用。
[0004]由于二苯丙氨酸会形成氢键、P折叠结构以及苯环间的J1-Ji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、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。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，该方法操作简单，效果明显，具有良好的科研价值与应用前景。
[0006]本发明的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，包括:
[0007](I)配制壳聚糖溶液:将乙酸加三蒸水稀释，得到乙酸溶液；然后将壳聚糖搅拌溶解于上述乙酸溶液中，得到浓度为20~lOOmg/mL的壳聚糖溶液；
[0008](2)配制Fmoc-7AAP溶液:在Fmoc_7AAP中加入二甲基亚砜，然后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc_7AAP溶液；[0009](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:向壳聚糖溶液中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液，加完后立即充分震荡，使其混合均匀，最后，陈化即可。
[0010]步骤(1)中所述的乙酸溶液的体积浓度为1%。
[0011]步骤(2)中所述的壳聚糖溶液的浓度为20mg/mL、40mg/mL、60mg/mL、80mg/mL和100mg/mLo
[0012]步骤(2)中所述的震荡为采用漩涡震荡仪震荡，震荡时间为30~60s，转速为2500rpm/min,震荡时所使用的容器为EP管，所述EP管的量程是5mL。
[0013]步骤(2)中所述Fmoc-7AAP溶液的浓度为10mg/mL，所述的Fmoc_7AAP于上海吉尔生化有限公司合成。
[0014]步骤(3)中所述的壳聚糖溶液与Fmoc-7AAP溶液的体积比为ImL:20 u L。
[0015]步骤(3)中所述的陈化为在室温下静置2~3天。
[0016]本发明是对Fmoc-7AAP在不同浓度壳聚糖溶液中自组装成结构稳定的水凝胶的研究，探究多羟基类材料对Fmoc-7AAP水凝胶自组装情况的影响。
[0017]Fmoc-7AAP在不同的壳聚糖浓度中能够形成不同机械性能的水凝胶,通过壳聚糖含量的控制，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。
[0018]有益效果:
[0019]( I)本发明的制备方法操作简便，效果明显。
[0020](2)本发明所使用壳聚糖廉价易得，并且具有良好的生物相容性，可以在载药试验、组织支架制备以及组织修复等方面进行后续研究，拓展其应用领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图lFmoc-7AAP水凝胶以及与不同浓度的壳聚糖组成的复合水凝胶表观形态；(A为Fmoc-7AAP水凝胶，BI为壳聚糖浓度为20mg/mL Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶，B2为壳聚糖浓度为40mg/mL Fmoc_7AAP/CS复合水凝胶，B3为壳聚糖浓度为60mg/mLFmoc-7AAP/CS复合水凝胶，B4为壳聚糖浓度为80mg/mL Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶，B5为壳聚糖浓度为lOOmg/mL Fmoc-7AAP/CS 复合水凝胶)；
[0022]图2Fmoc-7AAP以及Fmoc_7AAP/壳聚糖冻干的水凝胶的红外光谱图；
[0023]图3为制备的Fmoc-7AAP水凝胶以及不同浓度Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶的SEM图:a)FmoC-7AAP水凝胶；b)壳聚糖浓度为20mg/mL的Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶；c)壳聚糖浓度为40mg/mL的Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶；d)壳聚糖浓度为60mg/mL的Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶；e)壳聚糖浓度为80mg/mL的Fmoc-7AAP/CS复合水凝胶；f)壳聚糖浓度为lOOmg/mL 的 Fmoc_7AAP/CS 复合水凝胶。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]实施例1
[0026](I)配制壳聚糖溶液:称量0.4g壳聚糖于三角烧瓶，加入20mL浓度为l%Vol的乙酸溶液，借助磁力搅拌用上述乙酸充分溶解，形成壳聚糖溶液；
[0027](2)配制 Fmoc-7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 y L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0028](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:取ImL上述壳聚糖溶液于5mL EP管中，向其中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液20ii L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；将该法制备的水凝胶在室温下陈化3天，使其固化成型。
[0029]实施例2
[0030](I)配制壳聚糖溶液:称量0.8g壳聚糖于三角烧瓶，加入20mL浓度为l%Vol的乙酸溶液，借助磁力搅拌用上述乙酸充分溶解，形成壳聚糖溶液；
[0031](2)配制 Fmoc-7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 y L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0032](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:取ImL上述壳聚糖溶液于5mL EP管中，向其中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液20ii L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；将该法制备的水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
[0033]实施例3`[0034](I)配制壳聚糖溶液:称量1.2g壳聚糖于三角烧瓶，加入20mL浓度为l%Vol的乙酸溶液，借助磁力搅拌用上述乙酸充分溶解，形成壳聚糖溶液；
[0035](2)配制 Fmoc_7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 u L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0036](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:取ImL上述壳聚糖溶液于5mL EP管中，向其中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液20ii L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；将该法制备的水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
[0037]将该水凝胶冷冻-干燥，然后对固体材料进行红外光谱分析，如图2中所示。
[0038]实施例4
[0039](I)配制壳聚糖溶液:称量1.6g壳聚糖于三角烧瓶，加入20mL浓度为l%Vol的乙酸溶液，借助磁力搅拌用上述乙酸充分溶解，形成壳聚糖溶液；
[0040](2)配制 Fmoc_7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 u L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0041](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:取ImL上述壳聚糖溶液于5mL EP管中，向其中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液20ii L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；将该法制备的水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
[0042]实施例5
[0043](I)配制壳聚糖溶液:称量2g壳聚糖于三角烧瓶，加入20mL浓度为l%Vol的乙酸溶液，借助磁力搅拌用上述乙酸充分溶解，形成壳聚糖溶液；
[0044](2)配制 Fmoc_7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 u L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0045](3) Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:取ImL上述壳聚糖溶液于5mL EP管中，向其中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液20ii L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；将该法制备的水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
[0046]对比实例
[0047](I)配制 Fmoc_7AAP 溶液:称取 15mg Fmoc_7AAP 于 EP 管中，加入 150 u L 二甲基亚砜后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc-7AAP溶液；
[0048](2)Fmoc-7AAP水凝胶的制备:取ImL三蒸水于5mL EP管中，向其中迅速滴加上述Fmoc-7AAP溶液20 u L，加完后立即充分震荡，使混合均匀；
[0049](3 )将上述Fmoc-7AAP水凝胶在室温下陈化3天；使其固化成型。
[0050]将该水凝胶冷冻- 干燥，然后对固体材料进行红外光谱分析，如图2中所示。
【权利要求】
1. 一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，包括: (1)配制壳聚糖溶液:将乙酸加三蒸水稀释，得到乙酸溶液；然后将壳聚糖搅拌溶解于上述乙酸溶液中，得到浓度为20~lOOmg/mL的壳聚糖溶液； (2)配制Fmoc-7AAP溶液:在Fmoc-7AAP中加入二甲基亚砜，然后充分震荡，直至Fmoc-7AAP全部溶解，得到Fmoc_7AAP溶液； (3)Fmoc-7AAP/壳聚糖复合水凝胶的制备:向壳聚糖溶液中迅速滴加Fmoc-7AAP溶液，加完后立即充分震荡，使其混合均匀，最后，陈化即可。
2.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(1)中所述的乙酸溶液的体积浓度为1%。
3.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的壳聚糖溶液的浓度为20mg/mL、40mg/mL、60mg/mL、80mg/mL 或 100mg/mLo
4.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(2)中所述的震荡为采用漩涡震荡仪震荡，震荡时间为30~60s，转速为2500rpm/min，震荡时所使用的容器为EP管，所述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在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(2)中所述Fmoc-7AAP溶液的浓度为10mg/mL。
6.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的壳聚糖溶液与Fmoc-7AAP溶液的体积比为ImL:20 u L0
7.根据权利要求1所述的一种七肽衍生物Fmoc-7AAP在壳聚糖溶液中自组装成水凝胶的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的陈化为在室温下静置2~3天。
【文档编号】C08K5/20GK103613770SQ201310573383
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】朱利民, 魏然, 聂华丽, 公晓, 宋恒欢 申请人:东华大学