[發明專利]一種新型仿生粘附材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011014133.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112126405A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 薛斌;王天闊;李英;曹毅;秦猛;王煒
• 申請（專利權）人: 南京大學深圳研究院
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J11/06;C07K5/103;C07K1/107;C07K1/06;C07K1/04
• 代理公司: 江蘇銀創律師事務所 32242
• 代理人: 丁圣雨

1.一種新型仿生粘附材料，其特征在于，以含多巴的多肽納米纖維自組裝形成智能粘附材料；所述多肽納米纖維包括自組裝結構多肽序列和粘附基；所述自組裝結構多肽序列通過疏水相互作用自組裝形成納米纖維結構；所述粘附基依靠兒茶酚結構實現粘附。

2.根據權利要求1所述的新型仿生粘附材料，其特征在于，所述自組裝結構多肽序列為2-萘乙酸-甘氨酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸(2-NapGFF)；所述粘附基為多巴氨基酸；所述自組裝結構多肽序列和粘附基通過脫水縮合作用形成一個包含四個氨基酸的短肽。

3.根據權利要求2所述的新型仿生粘附材料，其特征在于，所述粘附材料在PBS緩沖液中自組裝形成納米纖維，進一步纏繞結合形成纖維網絡結構。

4.一種根據權利要求1至3任意一項所述的新型仿生粘附材料的制備方法，其特征在于，步驟如下：

S1、多巴分子的修飾與保護：首先在無水CH₃CN(23.0mL)中加入二羥基苯丙氨酸(Dopa)(2.0g,10.1mmol)和TBDMS-Cl(4.6g,30.5mmol)；用冰水浴冷卻10min，然后滴加DBU(4.6mL,30.2mmol)10min以上；之后，讓反應混合物冰浴4h，然后在室溫反應20h；當反應結束后，旋蒸除去溶劑，將混合產物加入到硅膠柱(高度30厘米，直徑2.5厘米)中，用甲醇:二氯甲烷(從1:9逐漸提升到3:7)混合液進行洗脫除去雜質，洗脫液旋蒸除去溶劑得到白色產物Dopa(TBDMS)₂-OH；將Dopa(TBDMS)₂-OH(8.62g，31.3mmol)和40mL 10％Na₂CO₃溶液加入到113mLTHF中，這一過程在冰浴中進行的；混合物攪拌反應10分鐘后加入FmocOSu(6.39g，19.0mmol)，在冰浴下攪拌反應4h后，在室溫下繼續反應18h；旋蒸除去溶劑，然后將混合產物加入到50毫升水中并用鹽酸酸化至pH＝1。然后用CH₂Cl₂(3×50mL)進行萃取，將萃取完的CH₂Cl₂層結合，用H₂O(3×50mL)和飽和食鹽水(50mL)洗滌，并加入無水Na₂SO₄干燥，最后對溶液進行過濾濃縮，濃縮產物經含0.5％甲醇的二氯甲烷溶液洗脫處理而后旋蒸得到白色粉末產品Fmoc-Dopa(TBDMS)₂-OH(2.8g，4.4mmol)；

S2、粘附多肽2-NapGFFDopa的合成：將S1中得到的Fmoc-DOPA(TBDMS)₂-OH(1eq.)和DIPEA(4eq.)溶于CH₂Cl₂(20mL g-1樹脂)中，然后加入2-氯三苯甲基氯樹脂(1mmol/g，1eq.)，在室溫下攪拌1h，然后過濾溶劑，用17:2:1的CH₂Cl₂:MeOH:DIPEA(v:v:v，3×20mL/g樹脂)洗滌反應后的樹脂；然后分別用CH₂Cl₂、DMF和CH₂Cl₂徹底清洗樹脂，并進行真空干燥；采用2％DBU/DMF測定產物連接率約為0.5mmol g^-1；將干燥后的樹脂在DMF中溶脹約0.5h，過濾除去溶劑，加入20％哌啶/DMF(3×5mL)除去Fmoc保護基團，攪拌5min，而后分別用CH₂Cl₂和DMF洗滌3次，然后將Fmoc保護的氨基酸(4eq.)，HBTU(4eq.)和DIPEA(8eq.)加入到DMF(5mL)中，再和樹脂混合在室溫下攪拌2h，然后溶劑過濾，分別用DMF、CH₂Cl₂和DMF洗滌3次；Fmoc保護的氨基酸加入順序分別依次為Fmoc-Phe-OH，Fmoc-Phe-OH，和2-Nap-Gly-OH；反應完成后將樹脂加入到TBAF/THF(15mL，0.13M)中反應45分鐘以除去TBDMS保護基；最后，用15％的TFA/CH₂Cl₂(20mL g^-1樹脂)和樹脂在室溫下反應3h來切下多肽分子；過濾將得到的反應液旋蒸濃縮除去溶劑，加入冷的乙醚沉淀多肽；過濾收集，乙醚洗滌，真空干燥得到多肽產品。