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中科院长春应化所陶友华研究员课题组在氨基酸聚合领域取得新进展
2018-03-14 来源:中国流变网    点击次数:697次    

  聚类肽(Polypeptoids)是脂肪族聚酰胺主链上的N原子含有取代基的一类化合物的统称,其主链结构与蛋白质及聚氨基酸(Polypeptides)类似。由于聚类肽高分子的N原子上含有取代基,其分子链间不存在氢键相互作用,这使得它具有许多优于聚肽的性质。比如,具有很好的溶解性和抗蛋白酶水解性;此外,聚类肽还可以通过侧链引入明确的相互作用从而得到稳定有序的高级结构。因此,聚类肽高分子在生物材料领域显示越来越重要的价值。

  目前,合成聚类肽的方法主要有两种:固相合成法N-取代α?氨基酸的N?羧基内酸酐(NNCA)开环聚合法。固相合成法可以获得序列结构精确的聚类肽,但是,固相合成通常步骤繁琐,成本高,且很难得到高分子量的聚类肽。NNCA开环聚合法可大规模制备高分子量聚类肽。但是NNCA单体对水和热十分敏感,合成和纯化过程需要严格的无水无氧条件,并且所得聚类肽的序列结构难以精确控制。因此,如何发展新的聚合方法,合成高分子量、序列结构精确的聚类肽,成为富有挑战性的问题。

  中科院长春应化所陶友华研究员课题组自2013年开始从事氨基酸聚合新方法的研究。在前期的工作中,他们发展了氨基酸Ugi多组分聚合新方法,实现了高分子量聚类肽温和、高效及规模化的合成。在此基础上,他们充分利用氨基酸单体具有多官能团性的特点,以赖氨酸、谷氨酸作为 AA、BB 型单体,基于 Ugi 多组分聚合,成功合成了高分子量(M n >15000)的交替序列聚类肽。特别地,将所合成的聚类肽侧基上的羧基的甲酯保护基和氨基的 Boc 保护基脱除,即可得到侧基为氨基和羧基交替的两性聚类肽。这种交替序列的两性聚类肽具有很好的抗蛋白污染性能。因此,这项研究工作也为合成正负电荷交替排列的聚两性电解质提供了一种新的策略。

  以上相关成果分别发表在ACS Macro Letters (2016, 5, 1049?1054)和Biomacromolecules (2018, 19 , 936–942)。论文的第一作者为中科院长春应化所博士生陶月,通讯作者为陶友华研究员。该研究获得了国家自然科学基金(NSFC 21474101)的资助。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.7b01719

 
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