[發明專利]一種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法

有效

• 申請號: 201611061692.6
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106749523B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 李子剛;胡寬;江意翔
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: C07K7/06
• 分類號: C07K7/06;C07K1/16;C07K1/06;C07K1/04;B82Y40/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明提供了一種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法，包括一個合成?Fmoc保護的側鏈2位碳R手性的非天然氨基酸的步驟；采用固相合成多肽的方法將非天然氨基酸與樹脂連接，然后繼續接上3個氨基酸，再接上半胱氨酸，并將半胱氨酸的氨基端用乙酰基封閉，脫除半胱氨酸的巰基保護基，再經過分子內巰基?烯反應獲得側鏈2位碳手性修飾的多肽化合物；將多肽從樹脂上剪切下來，純化、凍干，得到白色粉末狀固體；將白色粉末狀固體用超純水分散，超聲，得到自組裝的多肽納米管。本發明提供了一種新型的多肽自組裝納米管，該納米管的顯著特征是組成納米管的基本單元是螺旋結構，該多肽螺旋是通過側鏈精準的手性中心的調控實現的。

技術領域：

本發明屬于生物工程領域，涉及一種納米管，具體來說是一種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法。

背景技術：

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100nm)或由它們作為基本單元構成的材料。納米材料由于獨特的結構特性，使其具有與宏觀物質顯著不同的物理性質，包括：表面與界面效應，小尺寸效應，量子尺寸效應，以及宏觀量子隧道效應。最近幾十年，納米科學的研究取得了巨大的進展，納米科學與技術已經滲透到我們研究和生活的各個方面。納米技術已經成為改變人類生活最重要的技術之一。

以石墨烯，碳納米管為代表的納米材料已經在材料學，化學，生物學，醫學等各個學科領域取得了良好的應用與推廣。雖然納米科技取得了前所未有的巨大進步，但是，開發新的納米材料，拓展納米科技的應用深度以及廣度，仍是全世界科學家共同努力的目標。回顧過去的三十年，無機納米材料獲得了突飛猛進，相比之下，生物納米材料的發展相形見絀。原因是多方面的。首先，生物材料的可操作性比無機材料更加脆弱。生物材料一般是由蛋白質，核酸，或者糖類等分子組成的，這些材料抵抗極端條件的能力較弱。其次，生物材料在合成上更加困難。因此，要得到足夠多的質量進行性質的研究十分困難。第三，生物材料的活性保持往往與特定的條件相關，而且條件的改變會引起結構的變化，導致性質發生改變。

由于以上原因，間接導致了生物納米材料的研究停滯不前。但是，生物納米材料具有完全不同于無機材料的性質。生物納米材料具有復雜的空間結構，獨特的電學和光學性質，以及良好的生物兼容性以及可降解性能，使得生物納米材料在光催化，電學，生物醫學，仿生材料，以及生命科學等眾多領域大展身手。

在常見的生物納米材料里面，以多肽為代表的材料最受重視。多肽是一類由氨基酸通過酰胺鍵連接的生物分子。由于氨基酸的豐富性，以及多肽修飾的多樣性，使得多肽的組成形式異常豐富。多肽分子中往往包含豐富的氫鍵的供體和受體，以及側鏈中包含共軛電子體系，同時，酸和氨基形成的鹽橋，使得多肽分子自發的組裝成超分子的形式相當普遍。這類體系包括兩親性多肽，beta折疊類多肽，D,L交替的多肽，螺旋組成的collagen體系，以及基于二肽FF等。目前，這類多肽自組裝納米材料已經在上述領域中取得了廣泛的應用。

如何基于多肽骨架，構建更加復雜，性質更加特殊的納米材料，成為了科學家努力的一個目標。通過細微的結構改變，精確地對材料組裝進行時間和空間的控制，得到結構均一，可控的效果，是多肽自組裝領域的一個重點和難點。

發明內容：

針對現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法，所述的這種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法要解決現有技術中采用生物學的方法制備納米管的方法困難，納米管的性狀不穩定的技術問題。

本發明提供了一種利用訂書機多肽自組裝形成納米管的方法，其特征在于包括如下步驟：

1)一個合成-Fmoc保護的側鏈2位碳R手性的非天然氨基酸的步驟，所述的-Fmoc保護的側鏈2位碳R手性的非天然氨基酸的結構式如下所示，其中X為