一種具有類肽連接臂的量子點-多肽複合物的合成方法
2023-09-27 06:05:00
一種具有類肽連接臂的量子點-多肽複合物的合成方法
【專利摘要】本發明提供了一種量子點-多肽複合物的合成方法。通過多肽末端氨基引發N-取代-N-內羧酸酐開環聚合，形成指定聚合度的類肽連接臂，以類肽側鏈的鹼性取代基團與量子點外殼層的金屬離子螯合，合成量子點-多肽複合物。
【專利說明】一種具有類肽連接臂的量子點-多肽複合物的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種以N-取代-N-內羧酸酐為類肽鏈段單體，以具有末端氨基的多肽 為引發劑，引發N-取代-N-內羧酸酐的開環聚合，實現類肽鏈段與多肽的共價偶聯，並以類 肽單元中的側鏈鹼性基團與量子點殼層螯合連接，形成量子點-多肽複合物。本發明屬於 化學合成領域。
【背景技術】
[0002] 由於具有獨特的電子和發光特性，量子點被廣泛應用於生物標記成像、活細胞生 命動態過程示蹤、活體動物體內腫瘤細胞祀向示蹤等生物醫學領域。量子點在生命科學中 得以廣泛應用的前提是，其經過表面化學修飾後可與一個或多個生物靶向分子連接，進而 形成集合自身特性和生物活性的生物複合物。其中最為廣泛的方法為，引入金屬鹽外殼層， 通過連接著多肽（peptide)的聚合物與外殼層之間形成配位締合作用，實現量子點對多肽 的對應標記。
[0003] 上述聚合物作為連接臂，在量子點與多肽之間起到橋梁作用。而作用的機制在於 聚合物鏈段單元中，一般具有路易斯鹼性基團，路易斯鹼中心的孤對電子可進入外殼層中 的金屬原子的空d軌道，進而形成配位螯合。這種配位作用其強度接近於離子鍵，作用穩定 持續，拓展並增強這種配位作用，即設計出不同的聚合物連接臂，成為近年拓展量子點種類 及適用範圍的有效研究手段。
[0004] 目前研究最為廣泛的是通過某些聚胺基酸側鏈上的鹼性基團與量子點殼層形成 配位螯合作用。上述的聚胺基酸即肽鏈可以是由常見胺基酸得到，如聚組氨酸鏈段其側鏈 為咪唑基團，3位氮原子為強路易斯鹼，可與量子點外殼層金屬原子形成配位作用；上述的 肽鏈也可以由常見聚胺基酸通過側鏈改性而製得。現行方法中，量子點與標記蛋白間的構 築連接臂，即功能性肽段連接方式須採用醛和胺的成腙反應，過程複雜，成腙與成脎反應競 爭激烈，產品成脎路徑中，易分解為原底物導致連接臂斷裂。
[0005] N-取代-N-內羧酸酐（N-Substituted N-Carboxylanhydrides，R-NCAs，R 為 N 原 子取代基團）開環均聚後形成類肽（peptoid)，N原子上的取代基R，作為類肽鏈段的側鏈 基團，其最大的特點在於所述側鏈基團R可以通過分子設計實現不同的化學性質。天然蛋 白質中基本不含有類肽鏈段，不會干擾蛋白質和量子點的功能，結合方式為定點連接，是發 展量子點生物標記潛在的有效途徑。
[0006] 另一方面，由於N-取代-N-內羧酸酐在開環過程中存在脫羧驅動力，故反應條件 溫和、寬泛。熱力學方面，N-取代-N-內羧酸酐開環聚合產物穩定，選擇性高，體系中基本 無副產物，並可以通過調節單體與引發劑比例精確控制類肽聚合度。在製備五元環單體過 程中，原料易得，路徑適用範圍廣，見下式1，胺類試劑均可作為原料提供潛在的側鏈基團。
[0007]
【權利要求】
1. 一種具有類肽連接臂的量子點-多肽複合物的合成方法，其特徵在於，以N-取 代-N-內羧酸酐為類肽鏈段重複單元來源，以多肽末端氨基為引發位點，引發N-取 代-N-內羧酸酐的開環聚合，實現類肽鏈段與多肽的共價偶聯；並且所述類肽鏈段，作為連 接臂，連接多肽與量子點，所述類肽鏈具有側鏈基團，所述側鏈基團與量子點殼層通過螯合 作用連接。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述類肽連接臂的聚合度，為N-取 代-N-內羧酸酐與多肽的摩爾量比值。
3. 根據權利要求2所述的N-取代-N-內羧酸酐與多肽的摩爾比值，其特徵在於，所述 摩爾比值為2?20的整數。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述類肽鏈段的側鏈基團來自於N-取 代-N-內羧酸酐中N原子的取代基；其特徵進一步體現為，所述側鏈基團為咪唑基團、噻唑 基團、三唑基團、咪唑啉基團中的一種。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述多肽末端具有伯胺基團。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，多肽末端伯胺基團在有機溶劑中引發 N-取代-N-內羧酸酐開環聚合。
7. 根據權利要求1所述的的方法，其特徵在於，所述量子點為具有金屬鹽殼層的量子 點。
8. 根據權利要求1所述的的方法，其特徵在於，所述類肽連接臂通過側鏈基團與量子 點金屬鹽殼層中的金屬原子形成螯合，實現穩定連接。
【文檔編號】C09K11/88GK104231036SQ201410407998
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】賈明宏 申請人:賈明宏