[發明專利]一種肽類樹狀大分子自組裝體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310491594.6
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103554923A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 顧忠偉;徐翔暉;涂召旭;李蕓焜;簡也挺
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L87/00
• 分類號: C08L87/00;C08G83/00;C08J3/00;G01N11/00;C12N15/87;A61K47/42
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

本發明屬于生物醫學材料領域，具體涉及肽類樹狀大分子自組裝體。?

背景技術

自組裝是指基本組成單元通過弱相互作用自發形成穩定、有序整體的過程，是一種廣泛存在于自然界中的現象。隨著超分子自組裝的本質規律被逐步認識和揭示，自組裝同化學、生物、物理、納米科學等領域相互融合滲透，促成了許多新的重大研究方向。通過自組裝的方式，多種尺度、不同形態結構以及各種性質功能的自組裝體已被成功構建；并廣泛應用于化學化工、能源材料、生物醫藥等領域。?

近年來，兩親性小分子和線型大分子的自組裝都已取得重大進展，并成功構建膠束、聚合物囊泡等一系列組裝體系。樹狀大分子是一類具有單分散性、規整三維結構、高度支化和納米尺度的高分子材料；肽類樹狀大分子還具有類球蛋白結構、良好的生物相容性等獨特優勢，但是高代數的樹狀大分子合成難度大且容易出現結構缺陷，因此人們期望能夠通過將低代數的樹狀大分子集結在一起，使其具有、甚至超越高代數樹狀大分子的功能。然而，由于樹狀大分子單分散性和外圍一致的官能團使得樹狀大分子缺乏自組裝驅動力，與線形大分子自組裝相比較，樹狀大分子的自組裝研究仍處于初期，自組裝策略相對有限。?

發明內容

大分子自組裝發生需要兩個基本條件：自組裝的動力以及導向作用。肽類樹狀大分子區別于嵌段聚合物，不能利用分子內部組成片段性質的不同來驅動自組裝行為，不包括兩種或多種具有不同物理、化學性質的片段，外圍大多是性質完全相同的基團，缺乏自組裝的驅動力；且肽類自組裝體系需要能夠穩定存在于一個適應于生物環境的體系。因此，如何巧妙的為高度單分散的肽類樹狀大分子創造一個自組裝的驅動力是問題關鍵所在。?

針對上述問題，本發明提供了一種驅動肽類樹狀大分子自組裝的策略，構建了一類新的肽類樹狀大分子自組裝體：通過弱相互作用，在肽類樹狀大分子外圍引入一個可活動的親疏水片段，親疏水片段與肽類樹狀大分子在共溶劑中形成一個非共價結合的兩親性組裝單元，并可進一步引導肽類樹狀大分子的自組裝體系的形成。?

本發明通過以下技術方案來實現：?

一種肽類樹狀大分子自組裝體，包括肽類樹枝狀大分子和端基功能化的短肽，所述短肽包括疏水端和親水端，所述端基功能化是指讓所述短肽的親水端的表面電荷與所述肽類樹枝狀大分子表面電荷相反，所述肽類樹枝狀大分子與端基功能化的短肽通過弱相互作用（如靜電吸附、氫鍵等）形成自組裝體。其中肽類樹狀大分子為組裝主體部分，功能化短肽為協同組裝部分。通過引入端基功能化的短肽，使肽類樹枝狀大分子與短肽的親水端通過靜電吸附和/或氫鍵等弱相互作用形成兩親性的組裝單元，使肽類樹枝狀大分子獲得了自組裝的驅動力。

作為可選方式，在上述肽類樹狀大分子自組裝體中，所述肽類樹枝狀大分子是以氨基酸為重復單元的一代、二代、三代或四代肽類樹狀大分子，優選為二代。所述肽類樹狀大分子為扇形或球形。作為可選方式，所述肽類樹枝狀大分子以谷氨酸、賴氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、精氨酸、組氨酸中的一種或幾種作為支化單元?

作為可選方式，在上述肽類樹狀大分子自組裝體中，所述短肽的主鏈重復單元為脂肪族和芳香族氨基酸中的至少一種，所述的端基功能化是在所述主鏈的一端接枝親水性的基團，所述基團可以是單個氨基酸（G0），也可以是一代（G1）、二代（G2）或三代（G3）的扇形肽類樹狀大分子。

作為可選方式，在上述肽類樹狀大分子自組裝體中，所述肽類樹枝狀大分子為球形，所述短肽的親水端是樹枝化的肽類大分子。通過選擇球形肽類樹枝狀大分子作為組裝主體部分，和端基樹枝化的短肽作為協調組裝部分，使得兩者之間具有更多的作用位點，增加弱相互作用，使親疏水片段與肽類樹狀大分子結合更牢固，提高兩者在共溶劑中形成的非共價結合兩親性的組裝單元的穩定性，從而保證最終的自組裝體的穩定性和機械強度。?

作為可選方式，在上述肽類樹狀大分子自組裝體中，所述自組裝體為陽離子型肽類樹狀大分子組裝體或陰離子型肽類樹狀大分子組裝體，在所述陽離子型肽類樹狀大分子組裝體中，肽類樹狀大分子表面帶正電荷，短肽的親水端帶負電荷，所述陰離子型肽類樹狀大分子組裝體中，肽類樹狀大分子表面帶負電荷，短肽的親水端帶正電荷。?

作為可選方式，在上述肽類樹狀大分子自組裝體中，所述表面帶正電荷的肽類樹狀大分子的結構式如下：?

式1；

所述表面帶負電荷的肽類樹狀大分子的結構式如下：

式2；