[发明专利]一种二肽衍生物在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法

说明书

技术领域

本发明属于二肽衍生物的自组装领域，特别涉及一种二肽衍生物在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法。

背景技术

水凝胶是一种由高分子材料通过共价键交联或非共价物理结合而形成的具有三维贯穿网状结构的材料，凭借其自身大量的亲水基团，对水有较强的亲和力，能够吸水溶胀并且保持大量水分而不溶解，并且具有很好的生物相容性和水渗透性。

海藻酸钠(SA)是一种由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸连接而成的天然高分子，广泛存在于各类棕色海藻中，食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等产品领域应用较多。海藻酸钠是无毒食品，早在1938年就已被美国药典收入。因为海藻酸钠具有无毒、可生物降解、良好的生物相容性，而且具有抗肿瘤、调节免疫能力、消除自由基和抗氧化、抗高血脂、降低血糖等作用等特点，其在生物医学领域的发挥的作用也越来越大，从凝胶微球到药物缓释，从粘膜给药到创伤修复等等。

多肽及其大部分衍生物具有生物相容新和生物可降解性，在生物医学领域呈现出特有的优势，具有很广阔的应用前景。Fmoc-寡肽（Fmoc-FF，Fmoc-FG、Fmoc-RGD等）这一类新型肽类材料自从2005年Gazit研究小组首次发现以来，凭借其良好的自组装能力，引起了广大研究者兴趣，相继又有人研究了Fmoc-FRGD、Fmoc-GF、Fmoc-FGDF、Fmoc-FP、Fmoc-FS等寡肽衍生物自组装性能，并发现它们并非只能自组装水凝胶，还能自组装成微球、纳米棒等结构。

由于Fmoc-FF分子中（图1）富含羰基、氨基和苯环等结构，分子间会形成氢键、范德华力以及苯环间的π-π相互作用，这些作用力使得二苯丙氨酸（FF）及其部分衍生物具有良好的自组装性质，因此在水或有机溶剂中它们能够通过分子之间的氢键、范德华力、π-π相互作用、配位键等非共价键作用而自组装形成三维贯穿网状结构水凝胶。由于海藻酸钠中含有丰富的羟基于羧基结构，在无机盐NaCl的作用下与Fmoc-FF相互结合后，应该会形成大量的氢键，凝胶化速度加快，形成稳定的复合水凝胶。另外，由于该材料良好的可降解性、生物相容性等优点使其备受关注。自从被发现以来，不论是在医学的载药领域还是功能纳米材料领域都引起了人们很大的研究兴趣。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种二肽衍生物在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，该发明方法简单，操作简便，效果明显；该发明所使用海藻酸钠廉价易得，并且具有良好的生物相容性，可以在载药试验粘膜给药以及组织修复等方面进行后续研究，拓展其应用领域。

本发明的一种二肽衍生物在海藻酸钠溶液中自组装成水凝胶的方法，包括：

（1）将海藻酸钠溶解在三蒸水中，得到40-150mg/ml的海藻酸钠溶液；

（2）将体积比为1-2:1的NaCl溶液和海藻酸钠溶液混合，得到海藻酸钠与盐的混合体系；

（3）将二肽衍生物九芴甲氧羰基-二苯丙氨酸Fmoc-FF加入二甲基亚砜中，溶解，得到Fmoc-FF溶液，其中Fmoc-FF与二甲基亚砜的配比为12-18mg：120μl；

（4）将Fmoc-FF溶液滴加入海藻酸钠和盐的混合体系中，震荡，混匀，陈化，得到Fmoc-FF/海藻酸钠复合水凝胶，其中混合体系和Fmoc-FF溶液的体积比为2ml：40-60μl。

所述步骤（1）中海藻酸钠溶液的浓度为40mg/ml，60mg/ml，80mg/ml，100mg/ml，150mg/ml。

所述步骤（2）中NaCl溶液的浓度为20mmol/L。

所述步骤（4）中震荡为漩涡震荡仪震荡，震荡时间为30～60s，转速为2500rpm/min，震荡时

所使用的容器为EP管，EP管的量程是5ml。

所述步骤（4）中的陈化温度为室温，时间为2-3天。

向三蒸水中迅速加入Fmoc-FF溶液，加完后充分震荡，混匀，得到Fmoc-FF水凝胶。

Fmoc-FF购于瑞士Bachem公司。

二肽衍生物Fmoc-FF在浓度不同的海藻酸钠溶液中能够形成不同稳定性能的水凝胶，通过海藻酸钠含量的控制，调控Fmoc-FF水凝胶形成的快慢以及稳定性的好坏，研究多羟基糖类材料对二肽衍生物水凝胶自组装情况的影响。根据需要在一定程度内控制复合水凝胶形成与性能，应用于药物传递、皮肤贴片治疗以及组织修复等领域，因此本研究具有重要的科研意义与应用价值。

有益效果

（1）本发明方法简单，操作简便，效果明显；