[发明专利]一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于抗菌剂技术领域，具体涉及一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用。通过两个甘氨酸(G)将短抗菌肽序列(AMP)与水凝胶序列(RADA)连接，得到抗菌水凝胶(AMP‑RADA)，其中，RADA在一定浓度的NaCl溶液中能形成稳定的水凝胶，AMP具有极好的抗菌效果，两者结合能够形成既具有水凝胶特性，又具有抗菌效果的抗菌水凝胶。本发明结构简单、合成方便、抗菌活性高，可用于金黄色葡萄球菌引起的疾病的预防和治疗。

技术领域

本发明属于抗菌剂技术领域，具体涉及一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

多药耐药性细菌感染已成为人类健康的严重威胁，抗菌肽(AMP)是由少于50个氨基酸组成的阳离子两亲性肽，多种生物体能够产生，因为其优异的杀菌活性，对生物体本身的低细胞毒性，它们已被认为是抗生素的潜在替代品。

RADA是一种多肽，当暴露于生理介质或盐溶液时，其自发组装成稳定的二级结构并进一步形成有序的纳米结构，它在细胞培养，生物工程，纳米医学和其他领域具有潜在的应用价值。RADA水凝胶由大于99％的水组成，其中纳米纤维均匀分散，能够很好地模拟天然细胞外基质，为细胞培养和组织再生提供有利的3D微环境。

虽然抗菌肽具有良好的抗菌效果，但由于其易被酶水解的性质，导致其应用受到限制。因此将抗菌肽与水凝胶结合，形成一种抗菌水凝胶，对于抗菌肽的应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有技术中的不足，提供了一种结构简单，抗菌活性高的抗菌水凝胶及其合成方法和应用，本发明选择的抗菌肽序列与水凝胶序列结合能够很好地成胶，且制备的抗菌水凝胶具有较好的抗菌效果，在抑菌、杀菌领域均有广泛的应用前景。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的抗菌水凝胶由水凝胶和抗菌肽组成，抗菌水凝胶的全序列包括但不限于:GKRWWKWWRRGGRADARADARADARADA(AMP-RADA)。

其中，水凝胶的序列为：RADARADARADARADA(RADA)；

抗菌肽的序列为：GKRWWKWWRR(AMP)；

抗菌水凝胶的合成，采用固相化学合成法从C末端向N末端合成，具体制备方法步骤如下：

1、基本材料：

固相Fmoc法选择的树脂为Rink-Amide-ChemMatrix树脂，具有反应条件温和，副反应少，产率高等优点，采用HBTU和HOBt作为连接分子，将多肽分子固定到树脂上。

2、反应步骤

第一步，将第一个氨基酸共价连接到树脂上

加入适当的缩合剂如HBTU和HOBt，使被保护氨基酸羧基端与树脂形成共脂以完成氨基酸的固定；

第二步，去保护

采用碱性溶剂20％哌啶去除氨基上的Fmoc，暴露出氨基。

第三步，激活和交联

采用活化剂HBTU和HOBt活化下一个氨基上的羧基，与树脂上的氨基交联，形成肽键。

第四步，重复第二步和第三步，反复循环添加单体氨基酸，按照序列直到合成完成。

3、合成后处理

(1)洗脱和脱保护：脱保护基后，用切割液三氟乙酸(TFA)将肽链从树脂上切下来。

(2)HPLC分析纯化，冻干。

通过上述方法，合成多肽序列AMP-RADA。

所述抗菌肽通过两个甘氨酸(G)与水凝胶序列RADA连接起来，所述水凝胶序列包括但不限于RADA。