含有天然多酚修饰的多肽自组装分子合成与制备分析研究功能材料学专业.docx

.1.2.3.4.6.6.10.13.14.15.15.15.16.17.17.18.19.20.20.21.23.25.25.25.25 .25 .25研究目录1第一章设计选题及构思第二章背景资料2.1多肽分子自组装2.3多肽水凝胶2.2没食子酸和咖啡酸第三章设计目标及可行性分析第四章多肽的合成及修饰4.1 实验材料4.1.1 实验试剂：4.1.2 实验仪器4.2 耳聚4.2.1 NapFFKYp的合成和纯化.4.2.3 NapFFK(GA)Yp的合成4.2.4 NapFFK(CA)Yp的合成4.3 产物分子的化学分析与测试4.3.1 质谱4.3.2 核磁共振氢谱(IHNMR)表4.3.3 核磁共振磷谱(31PNMR)表征.第五章多肽分子自组装形成的水凝胶的性能5.1 实验材料5.1.2实验仪器5.2 实验步骤5.2.1 水凝胶的制备5.2.2 TEM制样265.2.3 SEM制样265.2.4 流变测试275.3 物理表征结果及分析275.3.1 TEM表征多肽自组装的微观形貌275.3.2 SEM表征水凝胶的多孔性形貌275.3.3 流变仪表征水凝胶的力学性能28结论30参考文献31致谢错误!未定义书签。摘要近几年来多肽成为制备超分子水凝胶的一种高效凝胶因子。多肽具有良好的生物相容性和可控的生物降解性能，除此之外，多肽侧链可能还含有氨基、竣基和羟基等官能团，易被其它生物功能分子修饰。本论文主要研究了含天然多酚没食子酸和咖啡酸修饰的多肽自组装分子NapFFK(GA)Yp和NapFFK(CA)Yp的制备和表征。我们研究发现，在pH=7.4时，NaPFFK(GA)YP和NaPFFK(CA)YP两种分子都可以在碱性磷酸酶(ALP)的作用下自组装形成具有纳米纤维结构的超分子水凝胶。关键词：超分子水凝胶，多肽自组装，咖啡酸，没食子酸AbstractPeptidescanworkaseffectivehydrogelatorstoprepareSupramolecularhydrogelsinrecentyears,becauseoftheirgoodbiocompatibilityandcontrollablebiodegradability.Inaddition,theirsidechainsmaycontainmanyfunctionalgroupssuchas,carboxylicacid,aminoandhydroxylgroups,sotheyareeasytobemodifiedwithotherbiofunctionalmoieties.ThisdissertationmainlystudiesthepreparationandcharacterizationofNapFFK(GA)YpandNapFFK(CA)Yp,whichcontaindifferentnaturalpolyphenolmoieties(e.g.,gallicacidandcaffeicacid).Wefoundthatthesetwomolecules(e.g.,NapFFK(GA)YpandNapFFK(CA)Yp)canself-assembletoformnanofiberstructuresandSupramolecularhydrogelstriggeredbyalkalinephosphatase(ALP)atpH7.4.Keywords:Supramolecularhydrogel,peptideself-assembly,caffeicacid,gallicacid.内容提要本文拟在多肽分子N叩FFKYP上修饰没食子酸(GA)和咖啡酸(CA)合成两种新型的多肽自组装分子NapFFK(GA)Yp和NapFFK(CA)Ypo本文第一章介绍了本设计的选题及构思；第二章介绍了多肽自组装、多肽水凝胶、没食子酸和咖啡酸的研究现状；第三章分析了本课题实施的可行性；第四章通过固相合成法合成多肽分子NapFFKYp,然后在NapFFKYp上修饰GA和CA进一步合成NapFF(GA)Yp和NapFF(CA)Yp,最后对产物分子进行化学测试(质谱、核磁氢谱、核磁磷谱)，确定产物的化学结构；第五章通过扫描电子显微镜(SEM)透射电子显微镜(TEM)和流变仪探究NapFF(GA)Yp和NapFF(CA)Yp分子的自组装性能。第一章设计选题及构思多肽分子NapFFKYp（结构式见1-1）是已经被证实的一种良好的酶响应型凝胶因子。XU等人发现NaPFF可以作为凝胶因子的骨架，其含有蔡基和两个苯丙氨酸残基，可以在低浓度下可以通过蔡环和苯环的-堆积作用以及酰胺键上的氢键作用实现自组装。而YP使NaPFFKYP具有自组装可控的特点，可以用碱性磷酸酶（ALP）水解NapFFKYp分子中酪氨酸上的磷脂键，通过调整自身的亲疏水平衡发生自组装。NH2图1-1NapFFKYp的结构式N叩FFKYP上的赖氨酸侧链上存在一个氨基残基，故此多肽分子可被其它生物功能分子修饰。而没食子酸（GA）和咖啡酸（CA）（结构式见第二章）具有良好的抗肿瘤和抗氧化性能，并且二者都含有竣基，可以与NaPFFKYP侧链上的氨基反应,形成酰胺键。综上，本课题拟在多肽分子NaPFFKYP上修饰GA和CA,设计合成两种新型凝胶因子N叩FFK（GA）YP（结构式见图1-2）和NapFFK（CA）Yp（结构式见图1-3）。并探究这两种分子的自组装性能。图1-3：NaPFFK(CA)YP结构式第二章背景资料2.1多肽分子自组装多肽是氨基酸的衍生物。多肽分子可以通过肽键间的氢键作用以及氨基酸残基之间的疏水性作用、堆积作用、静电作用等网发生自组装。如果多肽在不受外界条件影响下能够自发的形成超分子结构，我们称之为自发型自组装，如Karin等人设计合成了一种短阴离子肽AsYD,这种短肽在低浓度下能够在不受外界条件影响下自组装形成高纵横比的纳米纤维，如图21所示。图2-1短阴离子肽A6YD的结构式和自组装体的TEM图但是如果多肽必须在外界因素（常见的因素有温度、pH、酶等）作用下，才能发生自组装，则我们称之为触发型自组装。触发型自组装肽由于具有很好的环境响应性而可以在特定的位置和时间发生自组装，并且具有可逆性，可以在一定条件下破坏自组装体，因此更富有应用价值。下面分别从PH引发、温度引发、酶引发三个方向举例说明：PH通常是通过改变多肽所带的净电荷来调控多肽自组装行为的,净电荷越小，分子间的静电斥力也越小，越容易发生自组装。康艳晶等人设计合成了pal-RLRRLRARARA,发现这种分子在不同的PH值下其自组装行为不同，由图2-2可知，在PH大于9时，才出现了折叠，这时P-RRL分子才可以发生自组装。70EP 二 012。) O 一10 O 1O 20 3000 4000 -50 40 -701M 20021022022402nm图2-2不同的PH对P-RRL分子自组装的影响RUghani等人发现MLD多肽分子在不同的温度下，自组装行为不同。由图2-3可知，在较低的温度下MLD是未折叠的，当15C时，才出现了B-折叠，证明这时MLD才发生自组装。MLD：kvkvxvkvkvdplptkvkvxvkvkControl:KVKVKVKVKVdPlPTKVKVKVKVKMLDControlnr-isKT 020406080Temperature(0C)图2-3pH=7.4时，浓度为150mM的多肽溶液在波长为218nm时测定的CD光谱随温度的变化。Ulijn通过蛋白酶将Fmoc氨基酸与二肽偶联以形成三肽,其可以通过笏基之间的-堆积作用自组装成超分子结构，如图2-4所示。Xu等人发现可以用碱式磷酸酶(ALP)水解多肽分子NapFFKYp上的磷酯键，通过调控自身的亲疏水平衡自组装。上述两种多肽都是基于多肽的二级结构或者多肽分子的两亲性。多肽的一级结构是由氨基酸通过肽键连接而成的链状平面结构。当多肽溶于溶剂中时，多肽可以通过这些作用力从一级结构向二级结构（-螺旋，-折叠，-发夹）转变，这种构象的变化会导致多肽发生自组装。LegO肽是一种典型的例子。它由极性和非极性氨基酸交替排列而成,可以通过形成P-折叠发生自组装。RADAI6-1肽就是一种Lego肽，它可以利用丙氨酸的疏水性、天冬氨酸和精氨酸的静电作用自组装成纳米纤维结构。（图25）a÷-Ac-R-A-D-A-R-A-D-A-R-A-D-A-R-A-D-A-CONH25 nm图2-5RADA16-1肽的结构以及自组装形成的纳米纤维基于分子的两亲性发生的自组装的例子很多，上述文中提到的UIijn和徐兵等人合成的多肽都是两亲性多肽分子，这种分子一般较短，通常以烷基链或芳香族基团为端基，这类分子可以通过烷基的疏水性或芳香环的-堆积作用和多肽酰胺键之间的氢键共同作用发生自组装。现在很多人都选用FmoC基团作为芳香族基团引入多肽序列实现自组装。但研究表明，很多其它芳香族基团也可以提供-堆积作用，如蔡乙酸、花丁酸”3等相继被引入多肽序列中，实现了多肽的自组装。徐兵等人UH发现N叩FF是一种以苯环和蔡环为端基的两亲性多肽分子，并基于此合成了许多多肽自组装分子（图2-6）。图26基于N叩FF的多肽自组装分子2.3多肽水凝胶当多肽分子发生自组装时，不仅在微观上能形成纳米纤维等聚集体，而且在宏观上可以观察到溶液到凝胶的状态转变。凝胶是由凝胶因子形成的具有弹性的交联网状结构和溶剂分子共同组成的粘弹性固体。水凝胶是以水作为溶剂的凝胶，制备水凝胶的原料主要是多糖、蛋白质等天然生物材料和合成高分子。虽然聚合物水凝胶现在应用广泛，但是作为组织工程支架材料，聚合物水凝胶的微观孔径尺寸无法满足细胞生长所需要的微观环境，而且聚合物水凝胶生物相容性差，难降解。小分子多肽水凝胶除了生物相容性好和易降解外，还具有良好的溶胀性、粘弹性和环境响应性，近几年来引起了许多研究人员的关注。多肽水凝胶可以分为化学交联的水凝胶和物理交联的水凝胶，化学交联的水凝和物理水凝胶的区别主要是形成水凝胶时分子间作用力的不同，前者是依靠的是化学键等化学作用力，凝胶过程不可逆。而后者是通过氢键、疏水作用和静电作用力等物理作用交联得到的，凝胶过程可逆；物理水凝胶形成的主要方式就是多肽分子的自组装。19世纪90年代，张曙光等人发现多肽EAK16能够形成佚折叠的二级结构，自组装形成水凝胶，这是第一个多肽分子自组装形成水凝胶的例子。从此,越来越多的研究人员通过设计不同的多肽序列以获得具有不同性能的多肽水凝胶。1.UOY等人I旨在三维水凝胶基质中建立生物化学通道以引导轴突生长，并由此设计合成了多肽分子GRGDSo这种将生物分子固定在三维基质中的方法通常可以应用于所有光学透明的水凝胶，在组织工程方面有广泛的应用(图27)。图2-7 GRGDS的设计合成图 2nttrot)en2yl-c)ro(ected region. Laser penetrates hyt*ogd matrix, produofH) free SUiprtiydryi groups.BlOnKMCUleodfled region抗氧化剂Mito-2,2,6,6-四甲基哌啥N-氧自由基(TEMPO)(MT)已经被证实可以有效治疗急性肾损伤(AKI),但其效率受限于短暂的半衰期和副作用。MengZhaO等人旨在开发一种基于自组装肽(SAP)的载体来减缓MT的释放，从而增强其对AKl的长期治疗效果。他们在KLD中插入天冬氨酸，设计合成了KLDD(图28)。结果表明，KLDD可以自组装成具有交联纳米纤维结构水凝胶，并且用KLDD作为载体，MT的释放速率较低，而且进行小鼠实验后发现，注射SAP-MT的小鼠线粒体活性较高，副作用较小口支图2-8阳离子KLDD肽的设计和表征图除了设计不同的多肽序列外，很多研究人员还通过在已知的多肽序列上修饰其它小分子，以获得具有不同性能的多肽水凝胶。李新明等人"I在分别在N叩FFKYP和NXPFFKYP上修饰抗HIV药物拉米夫定(3TC)和齐多夫定(AZT)合成四种新型凝胶因子NapFFK(3TC)Yp、NapFFK(AZT)Yp、NxpFFK(3TC)Yp和NXPFFK(AZT)YP(图2-9)。研究表明，这四种凝胶因子都可以在PAP的作用下自组装形成稳定的水凝胶，用于抗HIV药物的运载。NH2NHDMTNHDMTNHDMTO九9: N = NPX10: N= Nap. AnbHlV drug = 1 ILN=Nap. AnbHIV 12: N Nxp. AntMVa:X=P(OXOH)2b:X=H10a,11a,12a-OTZXm.10b,11b,12b1) TBDMSCI.imidazole,dryDMF:ii)DMTCI.drypyridine;Hi)TBAF(1M).THF:iv)sucdnicanhydride.DMAP,drypyridine:v)DCC.NHS;vl)6,NajCOa,water,acetone;vll)8%TFA,methanol,acGtonitrito;图29含有抗HlV药物的凝胶因子的合成图本课题也同样是在N叩FFKYP上修饰功能性分子，下节将简单介绍一下本课题用到的天然多酚没食子酸和咖啡酸。2.2没食子酸和咖啡酸COOHHOHO、,COOH图29a GA的结构式图2-9b CA的结构式没食子酸（3,4,5三羟基苯甲酸，简称GA,如图2-9a所示）和咖啡酸（3-（3,4-二羟基苯基）丙烯酸，简称CA,如图29b所示）同属天然多酚类物质，主要由植物中提取而来。没食子酸主要存在于五倍子植物中，咖啡酸则大量存在于麝香草等中草药植物中。二者都具有一定的抗肿瘤和抗氧化作用。第三章设计目标及可行性分析首先，本实验先利用固相合成法合成NaPFFKYp,其主要流程如图1-1所示。实验中加入的活化剂(DIEA和HBTU来)吸引段基C上的电荷，降低C上的电荷密度，便于氨基的亲核进攻，形成肽键。重复操作，直到得到目标多肽序列。脱保护剂及裂解剂：95%TFA以上述固相合成法合成NapFFKYp多肽分子后，利用缩合剂HOBT和DIC活化没食子酸或咖啡酸上的竣基，使其易与NaPFFKYP上的侧链氨基发生反应。其中HOBt的作用是将DIC与竣基反应形成的活泼中间体转化为另一比较稳定的中间体,防止发生消旋化。用碱式磷酸酶(ALP)水解两种凝胶因子NapFFK(GA)Yp和NapFFK(CA)Yp上的磷酯键，两种分子的亲疏水平衡发生改变而自组装形成水凝胶。最后进一步探究NapFF(GA)Yp和NapFF(CA)Yp分子的自组装性能第四章多肽的合成及修饰4.1 实验材料4.1.1 实验试剂:表4“多肽合成及修饰所用试剂药品纯度/简称生产厂家2.氯三苯甲基氯树脂A.R.FmOC氨基酸（F、KYp）A.R.I-羟基苯并三氮喋A.R./HOBT吉尔生化1,1,3,3四甲基胭六A.R./HBTU氟磷酸盐2蔡乙酸A.R./Nap阿拉丁试剂（上海）有限公司没食子酸A.R./GA上海源叶咖啡酸A.R./CAN,N-二异丙基碳二亚胺98%DIC上海竺钥化工有限公司二异丙基乙胺99%DIEA上海泰坦科技股份有限公司二氯甲烷A.R./DCM甲醇A.R./MeOH江苏强盛乙懵A.R./CH3CN盐酸G.C./HCIN,N-二甲基甲酰胺G.C./DMF上海麦克林生化科技有限公司正己烷A.R.国药集团哌咤A.R.碳酸钠A.R./Na2CO3西陇化工股份有限公司三氟乙酸C.RTFA上海强顺化学试剂有限公司表42合成多肽用到的氨基酸及其简称名称英文缩写结构式苯丙氨酸phenylalanineIlH2N-CH-C-OHPheF卜6OH2N-CH-C-OH赖氨酸1.ysineCH21.ysKMCH2NH?OIlH2N-CH-C-OH酪氨酸tyrosineCH2加OH4.1.2实验仪器表43：多肽合成及修饰所用仪器名称型号厂家冷冻干燥机Scientz-IOn宁波新芝生物科技股份有限责任公司数控高超声波清洗器KQ3200DE昆山市超声仪器有限公司旋转蒸发仪N-IlOOEYELA公司高效液相色谱仪Waters2487苏州科沃安生物科技有限公司MALDI-TOf质谱仪AgilentAgilent公司超导核磁共振波谱仪INOVA-400MHZ安捷伦（瓦里安）公司4.2 实验步骤4.2.1 NapFFKYp的合成和纯化本章采用固相合成法合成N叩FFKYP多肽分子。实验开始前，应保证所用溶剂无水。(i)将2-氯三苯甲基氯树脂(0.5g,0.7mmol活性位点)溶解在无水DMF中，通氮气鼓气震荡30min,活化树脂(调整氮气流速保证树脂不沉积在反应器底部)，除去反应液，用无水DMF冲洗5次。(11) Fmoc-Tyr(POsH2)-OH(845.44mg,1.75mmol)的DMF溶液力口入反应器中，通氮气鼓气震荡L5h,除去反应液，用无水DMF冲洗4次。(iii)将猝灭试齐!K体积比DCM:MeoH:DIEA=I6:3:1的混合液)加入反应器中，通氮气鼓气震荡15min,除去反应液，再将上述淬灭试剂加入反应器中，通氮气鼓气震荡15min,除去反应液，用无水DMF冲洗4次。(iv)将含20%哌噬的DMF溶液(脱保护剂)加入反应器中，通氮气鼓气震荡30min,除去反应液，用脱保护剂冲洗3次，用无水DMF冲洗4次。(V)将含Fmoc-Lys-OH(819.875mg,1.75mmol)、HBTU(657.14mg,1.73mmol)>DIEA(0.76mL)的DMF溶液加入反应器中，通氮气鼓气震荡1h,除去反应液，用无水DMF冲洗4次。(vi)重复(iv)>(v)步骤，将Fmoc-Phe-OH(678.04mg,1.75mmol)和Fmoc-Phe-OH(678.04mg,1.75mmol)和NaP(325.87mg,1.75mmol)接到多肽序列上。除去反应液，用DMF、DCM.MeOH.正己烷各冲洗5次，然后用泵吹干。(Vii)将95%的三氟乙酸(TFA)加入反应器中，通氮气23h,切去树脂，然后用泵吹干得到粗产物。将粗产物用水溶解，调节PH到8左右，待粗产物完全溶解后再将PH调到67,低温下保存待纯化。(Viii)取适量粗产物用水溶解，用NazCCh调节PH到89,待粗产物完全溶解后再将PH调至7,高效液相色谱(HPLC)分离。H。、4.2.3 NapFFK(GA)Yp的合成将GA(20mg,0.118mmol)溶于DMF和DCM的混合溶液(DMEDCM=1:4)中，力口入HOBT(31.76mg,0.235mmol)溶解,再滴加36.41LDIC,搅拌12h,薄层色谱(TCL)检测活化效果(展开剂为CH3CNH2O=10:1)。将NapFFKYp(83.4mg,0.095mmol)溶于水，加入Na2CO3调节至PH=89,再加入适量DMF。将活化好的GA溶液用旋蒸仪旋蒸,将旋蒸后的溶液缓慢滴加到NapFFKYp中,过夜反应，TCL检测反应程度。反应结束后，调节pH=7,用泵吹干，高效液相色谱分离。4.2.4 NapFFK(CA)Yp的合成将CA(20mg,0.111mmol)溶于DMF和DCM的混合溶液(DMEDCM=I:4)中，加入HOBT(30mg,0.222mmol)溶解，再滴加34.38LDIC,搅拌12h,薄层色谱(TCL)检测活化效果(展开剂为CH3CNiH2O=10:1)。将NapFFKYp(83.4mg,0.090mmol)溶于水，加入Na2CO3调节至pH=89,再加入DMF。将活化好的CA溶液用旋蒸仪旋蒸，将旋蒸后的溶液缓慢滴加到NaPFFKYP中，过夜反应，TCL检测反应程度。反应结束后，调节pH=7,用泵吹干，高效液相色谱分离。图4-3NapFFK(CA)Yp的合成路线图(M+K)890.537Ll4.3产物分子的化学分析与测试4.3.1 质谱首先将样品溶解到CHQ3中，制成浓度为IOmgmL的溶液，采用常用的三明治点样法进行点样，所用基质为CHCA。分析测试结果如下：874.568(M+Na)4图4-6 NapFFKYp的质谱图(M÷H) 1004.3311026.329(M÷Na)(M+K)1042303L图4-7 NapFFK(GA)Yp的质谱图(M*H)852.577tl(P1036.307(M÷K) 1052.289(M+Na)图4-8NapFFK(CA)Yp的质谱图表4-6所得产物的理论分子量与实测分子量(M+Na)+的比较分子理论分子量实测(M+Na)+NapFFKYp874.320874.568NapFFK(GA)Yp1026.3301026.329NapFFK(CA)Yp1036.3511036.307由表4-6可知，合成产物质谱的(M+Na)+特征峰明显且符合理论值，达到实验要求。4.3.2 核磁共振氢谱(IHNMR)表征以笊代二甲基亚飒(DMSo-d。作为溶剂，送样到苏州大学分析测试中心检测,测得的IHNMR谱图如下：XXX)900800DMSO5004003000jjjL-wr-t-ApM-1r,耳gR25e"8筋mw7?后O*-O<i*-F-G>uKrOcdnuC卡一bdkfaJL1''Ijm-.*.SSS52Sc!8Xtf111。dozZ-XO1959.08580757.065605.55.04540353.0252.0151.00511(ppm)图4-9NapFFKYp的1HNMR谱图ft(ppm)9图4-11NapFFK(CA)Yp的1HNMR谱图由IHNMR谱图知，产物中不同化学环境的氢的个数和化学位移与目标产物中的相似。433核磁共振磷谱(31PNMR)表征NapFFKYp65605550454035302S201S10""'IMlETFHv""rw'35302s201510s0-5-10-IS-20-25-30-3S-40-4Sfl(ppm)图413N叩FFK(GA)YP的31PNMR谱图f1(ppm)图4-14NapFFK(CA)Yp的NMR谱图由'PNMR谱图知，产物中始终存在磷酯键，并且化学位移相似，符合目标产物结构要求，结合质谱和氢谱的测试结果可证实本实验成功合成了NapFFK(GA)Yp和N叩FFK(CA)YP第五章多肽分子自组装形成的水凝胶的性能研究5.1 实验材料5.1.1 实验试剂表5-1水凝胶的性能研究用到的试剂试剂纯度厂家磷铝酸负染液2%上海源叶生物科技有限公司碱式磷酸酶1UL赛默飞世尔科技(中国)有限公司5.1.2实验仪器表5-2水凝胶的性能研究用到的仪器仪器型号厂家HAAKE流变仪RheoStressbOOOThermoScientic公司扫描式电子显微镜(SEM)S-4700株式会社日立制作所透射式电子显微镜(TEM)HT7700株式会社日立制作所5.2 实验步骤5.2.1 水凝胶的制备称量2mgNapFFK(GA)Yp,加入150L水,再加入9LIMNaOH,调节pH=89,待完全溶解后再用1MHCl溶液调节PH至7.4,此时再加入36L水和5L碱式磷酸酶溶液(最后加入水的体积可以调节，保证最后总溶液体积为200L)静置一段时间，即可制得1wt%的NaPFFK(GA)YP水凝胶。成胶情况如图5-1所示，由上述步骤也可制得浓度为2.3wt%的NapFFK(CA)Yp水凝胶。表5-3NapFFK(GA)Yp和N叩FFK(CA)YP的最低成胶浓度样品名称N叩FFK(GA)YPNapFFK(CA)Yp最低成胶浓度(mgL)0.8%2%图5-1浓度为1 wt%的NapFFK(GA)Yp溶液成胶前后对比图图5-1浓度为2.3wt%的NaPFFK(CA)YP溶液成胶前后对比图5.2.2 TEM制样用移液枪将2L水凝胶样品滴至200目的镀碳铜网的正表面，铺满铜网，IOS后用擦镜纸吸去多余的水凝胶，晾干5分钟，然后用10L20%的磷鸨酸负染色液染色，静置15分钟，紫外灯下烘干。5.2.3 SEM制样用移液枪将少量的水凝胶样品滴到硅片表面上，将样品薄薄铺在硅片上，用擦镜纸吸去多余的水凝胶，再用导电胶将硅片固定在铜板上，放在冷冻干燥机内抽干,喷金处理。5.2.4 流变测试取250L凝胶样品放到流变仪样品台上测试水凝胶的力学性能。流变仪设置参数如下：表54流变仪的设置参数参数平板间隙应力频率温度数值20nm0.001%10%0.1HZ-100HZ255.3 物理表征结果及分析5.3.1 TEM表征多肽自组装的微观形貌图51NapFFK(GA)Yp凝胶(左)和NaPFFK(CA)YP凝胶(右)的TEM图图5-1表明NapFFK(GA)Yp和N叩FFK(CA)YP都自组装形成了长而致密的纳米纤维网状结构。5.3.2 SEM表征水凝胶的多孔性形貌图5-2N叩FFK(GA)YP水凝胶(左)和NaPFFK(CA)YP水凝胶(右)的SEM图图5-2表明，NapFFK(GA)Yp和NapFFK(CA)Yp自组装形成的纤维相互交织,形成孔状结构，使水凝胶具有疏松多孔的特点。5.3.3 流变仪表征水凝胶的力学性能-ffro-o GPNmKCA)Y” YdrOVe4 0- NapTFK(CA)Yp HydroQeI1<dxg.o1Frequeficy(Hx) 0* o< KpFFqA>Yp Hydrofei Gw o( MapFFIQGAIYp HydrogelOo O O1 W 于 ，&I4X3M力 m.o 0*a at N«pf FK<CA>Yp MydroyM图5-3NapFFK(GA)Yp凝胶和NapFFK(CA)Yp凝胶的流变曲线图储能模量用G表示，损耗模量用G”表示。由图5-3可知，在0.001%10%应力或0.1Hz-100Hz频率下，NapFFK(GA)Yp水凝胶和NapFFK(CA)Yp水凝胶的G远大于G”，其中NaPFFK(GA)Yp水凝胶的G7G”约等于10倍，而NaPFFK(CA)Yp水凝胶的G7G”约等于6倍。由上述分析结果可知两种凝胶因子都自组装形成了稳定的水凝胶，而且形成的水凝胶都表现出良好的粘弹性。结论多肽分子具有良好的生物相容性和可控的降解性能，而没食子酸（GA）和咖啡酸（CA）又具有良好的抗肿瘤和抗氧化性能，本文基于二者的特点通过在多肽分子NapFFKYp上修饰没食子酸和咖啡酸成功合成了两种多肽自组装分子NaPFFK（GA）YP和NaPFFK（CA）Yp。通过物理表征后证实，在水溶液中，这两种凝胶因子都能够在碱性磷酸酶（ALP）的作用下，通过调整自身的亲疏水平衡自组装形成多孔性的具有纳米纤维网络结构的超分子水凝胶，并且两种水凝胶都表现出良好的粘弹性。参考文献1 ZhangY,KuangY,GaoY,etal.Versatilesmall-moleculemotifsforself-assemblyinwaterandtheformationofbiofunctionalSupramolecularhydrogels.J.LangmuirtheAcsJournalofSurfaces&Colloids,2011,27:529.2 YangZ,XuB.AsimplevisualassaybasedonsmallmoleculehydrogelsfordetectinginhibitorsofenzymesJ.ChemicalCommunications,2004,10(21):2424-2425.3 EstroffLA,HamiltonAD.Watergelationbysmallorganicmolecules.ChemRev,2(X)4,104:1201-12174 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