[發明專利]一種自組裝短肽及其制備金納米線或金納米膜的方法

在審

• 申請號: 201710293590.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107129523A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 劉燕飛;衛巍;張玲
• 申請（專利權）人: 遵義醫學院附屬醫院
• 主分類號: C07K14/00
• 分類號: C07K14/00;B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 遵義浩嘉知識產權代理事務所(普通合伙)52112
• 代理人: 李雪梅

技術領域

本發明屬于生物材料領域，特別涉及一種新型自組裝短肽及其利用該條短肽自組裝產物為模板制備金納米線和金納米膜的方法。

背景技術

納米材料由于其納米尺度接近電子的相干強度，而使得其性質發生巨大的改變，再加上具有很大的比表面積，所以在光學、電學、磁學、導熱、催化等方面具有特殊的性能。利用金屬納米顆粒構建納米結構是現在納米技術的研究熱點之一。如今金納米材料，比如金納米顆粒和金納米膜已經被應用于制造微電子器件、電子晶體管、化學傳感器、光學器件等功能元件。金納米顆粒的大小、形狀和電子環境以及金顆粒的空間排布都能改變材料本身的電子特性和光學特性。目前制備有序的金納米結構的方法多種，主要有光化學法、電沉積法、自組裝單分子膜（self-assembled monolayers）和LB（Langmuir-Blodgett）膜法等。但這些方法制備方法復雜，往往需要很高的反應溫度或壓力，反應條件劇烈，設備也較為昂貴。

自組裝短肽是一種新興的納米生物材料，它以氨基酸為原料，能夠響應特定環境變化而自組裝成為納米級纖維甚至形成水凝膠。21世紀以來，由于自組裝短肽系統具有優秀的生物學性能和理化性質，因此已經被廣泛地應用于細胞三維培養、藥物緩釋和組織工程中去。但是以自組裝短肽為模板指導金屬納米線，乃至金屬納米膜的制備如今還很少見。

發明內容

本發明的目的是運用納米短肽自組裝技術設計新型自組裝短肽，該短肽能夠在純水中通過自組裝形成直徑10.78±2.1 nm納米纖維，并在磷酸緩沖液（pH6.0）中有序排列形成納米短肽薄膜。以該短肽作為金晶體模板成核和生長的模板即可得到金納米線和金納米膜。

本發明所述自組裝短肽由RADA16-1自組裝序列、連接區和富組氨酸序列（HER）片段組成，其氨基酸序列為序列表中SEQ ID NO.1所示，簡寫為RADA16-HER，其分子量分別為2733.8 g/moL。富組氨酸序列（HER）直接通過酰胺鍵連接在RADA16-1自組裝序列的C端；在組氨酸和RADA16-1自組裝序列之間有兩個甘氨酸作為間隔，以保證組氨酸不會受到RADA16-1自組裝序列肽鏈的空間影響；所述短肽N端和C端分別進行乙酰化和酰胺化保護。

采用上述自組裝短肽作為模板制備金納米線或金納米膜的具體步驟為：

（1）在不同溶液體系中的自組裝短肽制備；

（2）金離子前體三甲基磷氯金酸（trimethylphosphinchlorogold，ClAuPMe₃）的孵育；

（3）進行pH調節以及水合肼還原反應；

（4）金納米線和金納米膜的離心收集。

所述自組裝短肽的工作濃度為0.05%（0.5 mg/mL）～0.5% (5 mg/mL)。

所述金離子前體為三甲基磷氯金酸（ClAuPMe₃）。

當進行還原反應時，使用氫氧化鈉溶液調節pH9.0；所述還原反應的催化劑為水合肼。

所述自組裝短肽在純水中能夠自組裝形成納米纖維，而在pH6.0的磷酸緩沖液中則可以形成納米纖維薄膜。

本發明中金晶體顆粒可以以富組氨酸序列（HER）為成核核心，晶體的生長在1天之內即可完成，而增加三甲基磷氯金酸的孵育時間能夠增加金晶體顆粒的數量。所述金晶體的直徑為6.89±1.68 nm的單晶。

上述采用自組裝短肽制備而成的金納米膜能夠承受多次折疊而不發生斷裂。

本發明具有以下有益效果：提供了一類新型自組裝短肽，增加了自組裝短肽系列的短肽種類，拓展了自組裝短肽的應用范圍。操作過程簡單，反應條件溫和，可通過改變溶液而同時制備金納米線和金納米膜。所制備金納米線和金納米膜形貌可控，分散性好，結構穩定，可經受超聲、離心等處理，可經受多次折疊而不發生斷裂。

附圖說明

圖1是本發明自組裝短肽RADA16-HER經純化后的高效液相色譜（HPLC）圖；

圖2是本發明自組裝短肽RADA16-HER經純化后的質譜圖；

圖3是本發明自組裝短肽RADA16-HER的圓二色譜（CD）圖；

圖4是本發明自組裝短肽RADA16-HER在純水中的原子力顯微鏡（AFM）圖；

圖5是本發明自組裝短肽RADA16-HER在磷酸緩沖液（pH6.0）中的原子力顯微鏡（AFM）圖；