pH/还原双重响应性多肽的合成文献综述

 2022-12-28 09:12

beta;-发夹肽水凝胶的研究

摘要:当下,药物在机体内的的转运是一个富有挑战性的问题。载体材料需要将治疗剂量定点准确的,安全的运送到指定位置并且能够有效的管理和限制副作用以提高患者的依从性。具有潜在分子和超分子网络的水凝胶是一种理想材料。beta;-发夹肽水凝胶是水凝胶的一个亚组,由肽分子通过自组装形成。由于其分子内肽折叠形成的水凝胶网络与肽基的物理特性,beta;-发夹肽水凝胶具备易于注射,永久水凝胶化,能够控制持续释放有效载荷等特点,是理想的药物转运载体。

关键词:药物转运;beta;-发夹肽水凝胶材料;分子自组装;分子内折叠。

Abstract: At present, drug transport in the body is a challenging problem. The carrier material needs to be delivered accurately and safely to the treatment dose location and can effectively manage and limit side effects to improve patient compliance. Hydrogels with potential molecular and supermolecular networks are ideal materials. The peptides hydrogels are a subgroup of hydrogels that are self-assembled from the peptide molecules. Due to the physical properties of the hydrogel network and peptide groups formed by the folding of its intramolecular peptides, the beta;-hair peptide hydrogel is an ideal drug transport carrier, which is characterized by easy injection, permanent hydrogelation, and the ability to control the continuous release of payload.

Key words: Drug transport; Peptide hydrogel material; Molecular self-assembly; Intramolecular folding.

引言:

基于非共价相互作用的分子自组装是制备先进材料的一种很有前途的策略。[1,2] 它将组成分子的相对简单性与形成的宏观材料的复杂性联系起来。由于肽的固有生物相容性和生化性质,它们的自组装引起了相当大的关注,由此产生的材料在广泛的范围内显示出巨大的潜力。水凝胶是具有潜在分子或超分子网络的高度水化材料,可以在自然界中合成(例如聚乙二醇,或PEG,化学交联聚合物网络)或由天然成分制成(例如天然细胞外基质蛋白胶原)。近年来,超分子肽水凝胶已成为研究生物材料中一个高度扩展的部分。beta;-发夹肽水凝胶是通过分子自组装机制与分子内肽折叠形成的。发生折叠后,beta;-发夹分子间便生成一个纤维素微纤丝的网络。水凝胶网络及其肽基的物理特性产生了有利的材料特性,可用于包括药物传递在内的多种生物医学应用。[3]

beta;-发夹肽分子与水凝胶的制备:

beta;-发夹肽为20个氨基酸长度,其基本结构是交替疏水的缬氨酸和亲水的赖氨酸围绕中心转序的两个局部两亲臂,转序形成II型结构,并在适当的条件下促使两臂平行排列以形成单体发夹。当折叠成平行排列时,两条手臂会进行显著的水凝胶键合,以稳定折叠状态。通过控制肽分子的折叠状态,可以决定凝胶的形成和性质。[4]如果赖氨酸侧链在低pH和低盐浓度下带正电荷,则肽由于电荷排斥而保持可溶性和展开.因此,折叠可以通过增加溶剂pH来去质子化裂解液,增加离子强度来引入电荷筛选,以及增加温度来增加疏水效应。折叠后,单个发夹变得局部两亲性,所有的缬草碱从折叠发夹的一面垂直表达。这主要是通过面部疏水缔合来驱动分子间组装,以掩埋折叠发夹中富含缬草碱的疏水面,并决定了最终纳米纤维的横截面,以及通过横向、分子间氢键和纳米纤维一层内臂之间的疏水相互作用。面部疏水缔合和横向分子间氢键和疏水缔合的整个组装机制导致了一种由双层beta;发夹组成的纤维,其疏水核富含缬氨酸侧链。组装条件包括pH9(硼酸盐缓冲液)、20°C和 50mM添加NaCl,其中MAX1将经历分子内折叠,然后在20分钟内纳米纤维组装和完全水凝胶形成。[5]

beta;-发夹肽水凝胶的特性:

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