[發明專利]一種脂肪酶催化制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的方法

有效

• 申請號: 202011154994.4
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112251484B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張新悅;蔣曉曉;尹韋蔚;高鵬;王峰
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P21/00
• 分類號: C12P21/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一種脂肪酶催化制備甘氨酸寡肽?聚乙二醇共聚物的方法，屬于材料科學領域。本發明使用蛋白酶為催化劑催化合成甘氨酸寡肽，然后在脂肪酶催化下，使得甘氨酸寡肽和聚乙二醇單甲醚發生聚合，在寡聚甘氨酸的末端接枝聚乙二醇，制備得到甘氨酸寡肽?聚乙二醇共聚物，其中，所述脂肪酶為爪哇毛霉菌脂肪酶M、黑曲霉脂肪酶A、米曲霉脂肪酶、疏綿狀嗜熱絲孢菌脂肪酶中的任一種。甘氨酸寡肽?聚乙二醇共聚物的產率達到45～75％。本發明方法涉及的合成步驟的催化劑為酶，具有反應條件溫和、環境更友好、副反應少等優點，而且避免了繁瑣的保護和去保護步驟，本發明提供了一種制備氨基酸聚肽?聚乙二醇共聚物的新方法。

技術領域

本發明涉及甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的合成方法，具體是一種脂肪酶催化制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的方法，屬于材料科學領域。

背景技術

人工聚肽是以天然氨基酸為單體進行聚合反應，通過酰胺鍵而形成的聚氨基化合物，性質與天然肽、聚氨基酸和蛋白質類似。由人工聚肽形成的材料具有良好的生物親和性和可降解性。聚肽或其改性低聚物表現出自組裝、液晶行為等獨特結構性質，具有較強可塑性，在生物、醫藥和天然高分子材料領域具有很大的應用潛力。聚乙二醇化可以改善肽在體內給藥的水溶性和穩定性，并降低免疫原性。聚乙二醇化的肽能夠自組裝形成各種超結構，如納米管，膠束，原纖維和有機凝膠。

氨基酸聚合法有固相法、NCA法和酶催化法。肽的聚乙二醇化的方法有：N端修飾法、羧基修飾法和巰基修飾法。與化學反應方法相比，酶催化法具有反應條件溫和、環境更友好、副反應少等優點，而且避免了繁瑣的保護和去保護步驟。

因此，尋找一種合適的酶催化合成甘氨酸寡肽及其接枝聚乙二醇的方法具有積極的意義。

發明內容

本發明的目的在于針對化學法合成甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物中存在的不足之處，提供一種反應條件溫和、環境更友好的酶法制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的方法。

本發明的第一個目的是提供一種脂肪酶催化制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的方法，所述方法包括如下步驟：

(1)蛋白酶催化合成甘氨酸寡肽；

(2)脂肪酶催化甘氨酸寡肽接枝聚乙二醇制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)中，所述蛋白酶催化合成甘氨酸寡肽的方法包括：在磷酸緩沖液中加入L-甘氨酸甲酯鹽酸鹽、二甲亞砜和蛋白酶，在30～70℃下反應5～10小時；反應結束后，離心取沉淀，洗滌，冷凍干燥后得到甘氨酸寡肽。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)中，所述蛋白酶包括菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶中的任一種，所述蛋白酶的添加量為1～10U/g L-甘氨酸甲酯鹽酸鹽。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)中，所述磷酸緩沖液為0.1～0.2M的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液，磷酸緩沖液的pH值為5.5～8.0。

在本發明的一種實施方式中，所述L-甘氨酸甲酯鹽酸鹽和磷酸緩沖液的質量g體積mL比為1:1～6。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)中，所述二甲亞砜的體積為2.5～25％的磷酸緩沖液。

在本發明的一種實施方式中，反應混合物在恒溫振蕩器中(600rpm)中進行反應。

在本發明的一種實施方式中，所述離心是反應混合物在5000～10000rpm下離心2～6min。

在本發明的一種實施方式中，所述洗滌是用水和冰乙醇各洗2～4次。

在本發明的一種實施方式中，步驟(2)中，所述脂肪酶催化甘氨酸寡肽接枝聚乙二醇制備甘氨酸寡肽-聚乙二醇共聚物的方法包括如下步驟：