本發明專利技術公開了半程電荷互補型手性自組裝短肽納米生物醫藥材料及應用。其氨基酸序列的通式如下：Ac-Pro-X-Phe-Y-Phe-Asn-Phe-Gln-Pro-NH2其中X、Y為極性帶電荷氨基酸，X為帶負電荷氨基酸，Y為帶正電荷氨基酸，組成整條肽鏈的氨基酸均為全D型氨基酸，氨基酸殘基的數目固定為9個。本發明專利技術所述的半程電荷互補型手性短肽的二級結構穩定性較強，受外界環境因素影響不大，可通過加入NaCl或是改變NaCl的含量來調控手性短肽的自組裝形貌，又可通過自組裝形成納米纖維水凝膠，對出血創面具有快速止血的作用。該材料制備工藝簡單可行，成本較低，其應用豐富了納米生物醫藥材料的種類。
【技術實現步驟摘要】
半程電荷互補型手性自組裝短肽納米生物醫藥材料及應用
本專利技術涉及自組裝納米生物醫藥材料領域，具體涉及一類半程電荷互補型手性自組裝短肽及其快速止血的應用。
技術介紹
源于自組裝現象廣泛存在于自然界中，近年來利用氨基酸殘基序列設計自組裝多肽納米材料逐漸成為 熱門研究領域。通過合理設計多肽鏈的氨基酸殘基序列，多肽分子可利用靜電作用、疏水作用、氫鍵作用和堆積作用等非共價鍵作用力自發或觸發性地自組裝形成結構與形態特異的自組裝體。由于D-型氨基酸具有良好的生物相容性且不易被自然存在的氨基酸分解酶降解，因此，利用D-型氨基酸自組裝構建各種功能性材料有著巨大的應用前景。近年來院前傷口止血問題成為急救醫學界關注的重點，而由氨基酸組成的多肽不同于傳統止血材料，它在人體內不易發生排斥或免疫反應，從而有望替代傳統止血材料，達到快速止血的作用。目前，國內外已有少部分具有止血活性的短肽被報道，但也是僅限于全程電荷互補型短肽或是全L型氨基酸組成的易降解、較不穩定的短肽。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一類半程電荷互補型手性自組裝短肽，該類短肽自組裝形成相互交織的納米纖維網狀結構，不但可豐富以氨基酸殘基構建自組裝短肽的種類，而且增加了自組裝短肽的應用價值。本專利技術的另一目的在于提供所述半程電荷互補型手性自組裝短肽作為納米生物止血材料的應用。本專利技術設計出一類能自組裝的半程電荷互補型手性短肽，此手性短肽的組成氨基酸殘基均為全D型氨基酸，它們的二級結構相對穩定，不易受外界環境改變的影響，并且此肽具有顯著的快速止血活性。本專利技術的目的通過以下技術方案實現:一類半程電荷互補型手性自組裝短肽，其氨基酸序列的通式如下=Ac-PiO-X-Phe-Y-Phe-Asn-Phe-Gln-Pro-NH2，其中Ac為乙酰化N端，NH2為酰胺化C端，X、Y為極性帶電荷氨基酸，X為帶負電荷氨基酸，Y為帶正電荷氨基酸，組成整條肽鏈的氨基酸均為全D型氨基酸，含有且僅含有9個氨基酸殘基。優選地，所述帶正電荷的氨基酸為HiS、Arg或Lys。所述帶負電荷的氨基酸為Glu或Asp。所述半程電荷互補型手性自組裝短肽的序列為:SEQ ID N0.1、SEQ ID N0.2、SEQID N0.3、SEQ ID N0.4、SEQ ID N0.5 和 SEQ ID N0.6 任意一種所示。該SEQ ID N0.1、SEQ ID N0.2、SEQ ID N0.3、SEQ ID N0.4、SEQ ID N0.5 和 SEQID N0.6分別對應如下6種:①D-P9-1:Ac-ProD-GluD-PheD-ArgD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2②D-P9-2:Ac-ProD-GluD-PheD-Hi sD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2③D-P9-3:Ac-ProD-GluD-PheD-LysD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2④D-P9-4:Ac-ProD-AspD-PheD-ArgD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2⑤D-P9-5:Ac-ProD-AspD-PheD-HisD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2⑥D-P9-6:Ac-ProD-AspD-PheD-LysD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2 ；所述半程電荷互補型手性自組裝短肽作為納米生物止血材料的應用。本專利技術手性短肽自組裝原理是利用其肽鍵間的氫鍵相互作用以及氨基酸殘基之間的氫鍵相互作用、靜電相互作用，疏水相互作用以及堆積作用等非共價鍵作用力自發組合形成一類結構明確，構造穩定，并且具有某種特殊理化性質和功能的分子聚集體或超分子結構。帶電荷氨基酸的引入是為了產生電荷互補形成反向平行纏繞。本專利技術半程電荷互補型手性自組裝短肽作為納米生物止血材料，止血時間快，SD大鼠腎臟創面平均止血時間在6s~IOs范圍內；SD大鼠肝臟創面平均止血時間則在9~15s范圍內。相對于現有技術，本專利技術具有如下優點和有益之處:1.提供了一類新型的半程電荷互補手性自組裝短肽，豐富了自組裝短肽納米材料的種類，所述的手性短肽二級結構穩定，不易受外界環境改變的影響。2.本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽自組裝納米形貌可通過加入NaCl和改變NaCl的含量進行調控，可形成結構新穎的納米形貌，有助于納米形貌的可控性研究。3.本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽通過自組裝可形成交織的納米纖維網狀結構，用于出血創面后可立即自組裝形成透明水凝膠，良好地覆蓋于傷口表面，起到快速止血和加速傷口愈合的作用。4.本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽組成成分為氨基酸殘基，在體內不易發生排斥或免疫反應，組織相容性好；此外，D型氨基酸殘基組成的短肽不易被體內蛋白酶水解，延長了其作用時間。5.本專利技術所述半程電荷互補型手性自組裝短肽納米材料生產工藝簡單可行、成本相對較低，不但可豐富以氨基酸殘基構建自組裝短肽的種類，而且增加了自組裝短肽的應用價值。【附圖說明】圖1是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1的高效液相色譜(HPLC)圖。圖2是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1的質譜(MS)圖。圖3是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1的三維分子結構模型示意圖，采用的是HyperChem7.5軟件基于能量最低原則繪制。圖4是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1在25°C下不同濃度超純水溶液中的CD譜圖。圖5是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1在25°C下不同濃度NaCl溶液中的CD譜圖。圖6是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1在25°C下超純水和80mMNaCl溶液中的臨界膠束濃度擬合圖。圖7是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1在超純水溶液中的原子力學顯微鏡(AFM)納米形貌圖，其中半程電荷互補型手性短肽D-P9-1樣品的濃度分別為a.0.6mM ；b.1.2mM ；c.1.8mM ；d.2.4mM ；e.6.1mM ；f.12.2mM。圖8是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1在不同濃度(a、c:0mM ;b、d:80mM ；e.100mM)NaCl溶液中的AFM納米形貌圖，其中半程電荷互補型手性短肽D-P9-1樣品的濃度分別為 a> c:0.2mM ；b> d、e:1.25mM。圖9是本專利技術所述半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1和②D_P9_2樣品用于SD大鼠腎臟和肝臟止血模型實驗圖:A.腎臟空白對照；B.手性短肽①D-P9-1作用于腎臟創面；C.手性短肽②D-P9-2作用于腎臟創面；D.肝臟空白對照；E.手性短肽①D-P9-1作用于肝臟創面；F.手性短肽②D-P9-2作用于肝臟創面。【具體實施方式】為更好地理解本專利技術，下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明，但本專利技術要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。實施例1當X為Glu，Y為Arg時，半程電荷互補型手性短肽①D_P9_1序列如下:D-P9-1:Ac-ProD-GluD-PheD-ArgD-PheD-AsnD-PheD-GlnD-ProD-NH2。半程電荷互補型手性短肽①D-P9-1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一類半程電荷互補型手性自組裝短肽，其特征在于，氨基酸序列的通式如下：Ac?Pro?X?Phe?Y?Phe?Asn?Phe?Gln?Pro?NH2，其中Ac為乙酰化N端，NH2為酰胺化C端，X、Y為極性帶電荷氨基酸，X為帶負電荷氨基酸，Y為帶正電荷氨基酸，組成整條肽鏈的氨基酸均為全D型氨基酸，含有且僅含有9個氨基酸殘基。
【技術特征摘要】
1.一類半程電荷互補型手性自組裝短肽，其特征在于，氨基酸序列的通式如下=Ac-PrO-X-Phe-Y-Phe-Asn-Phe-Gln-PrO-NH2，其中 Ac 為乙酰化 N 端，NH2 為酰胺化 C 端，X、Y 為極性帶電荷氨基酸，X為帶負電荷氨基酸，Y為帶正電荷氨基酸，組成整條肽鏈的氨基酸均為全D型氨基酸，含有且僅含有9個氨基酸殘基。2.根據權利要求1所述半程電荷互補型手性自組裝短肽，其特征在于，所述帶正電荷的氨基酸為His、Arg或Lys。3....
【專利技術屬性】
技術研發人員：何道航，鄧淑晶，周立新，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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