[发明专利]一种含多巴胺粘附基团的抗菌肽及其制备方法和应用

说明书

本发明属于抗菌生物材料领域，提供了一种含多巴胺粘附基团的抗菌肽及其制备方法和应用。该含多巴胺粘附基团的抗菌肽由亲水性氨基酸、疏水性氨基酸、多巴胺粘附单元、三光气、有机溶剂、引发剂、脱保护剂和沉淀剂制备，本发明制备的含多巴胺粘附基团的抗菌肽具有广谱和优异的抗菌性能，并且具有优异的表面粘附性能，在潮湿环境下也能在所涂覆材料表面实现稳定粘附，制备方法简单，条件可控，是一种经济、高效的抗菌涂层材料，具有广泛的应用前景及价值。

技术领域

本发明属于抗菌生物材料领域，具体涉及一种含多巴胺粘附基团的抗菌肽的制备方法和应用。

背景技术

细菌、真菌等病原微生物常常引发机体组织发生病变，严重威胁着人类的身心健康，医用抗菌材料和制品的开发受到越来越多的关注，抗菌肽因其广谱抗菌活性和不易产生耐药性而在生物医学装置表面改性中具有广泛的潜在应用，但其传统制备方法的高成本限制了其发展。最近，有学者发现利用氨基酸环内酸酐(NCA)开环制备的多肽聚合物也具有抗菌性，通过调节其组成和长度可得到广谱抗菌的多肽聚合物，然而采用该多肽聚合物用作抗菌涂层时，为使抗菌涂层与所涂覆材料之间具有良好的粘附性能，而通过传统的化学接枝的方法对材料表面进行抗菌修饰，这就需要将所涂覆材料表面官能团化，该步骤繁琐且伤害材料表面。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种含多巴胺粘附基团的抗菌肽。

本发明的第二个目的在于提供一种含多巴胺粘附基团抗菌肽的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种含多巴胺粘附基团抗菌肽在用作抗菌涂层中的应用。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种含多巴胺粘附基团的抗菌肽，其结构式如下：

其中，x的取值范围为1-100中的整数，y的取值范围为1-100中的整数，z的取值范围为1-100中的整数，R₁为亲水性氨基酸的亲水基团，R₂为疏水性氨基酸的疏水基团，R₃为多巴胺粘附基团R表示烷烃链段；x、y和z分别代表各单体单元的聚合度，A表示引发剂，b表示相连单元以嵌段共聚形式结合，ran表示相连单元以无规共聚形式结合，b/ran表示相连单元以嵌段共聚形式结合或无规共聚形式结合。

所述引发剂为丙胺、异丁胺、正丁胺、异丙胺和苯胺中的一种。

一种上述的含多巴胺粘附基团抗菌肽的制备方法，其包括如下步骤：

(1)、将含有氨基保护基团的亲水性氨基酸和三光气于有机溶剂中反应，得到亲水性氨基酸-N-羧基-α-氨基酸酐单体：其中，R₁表示亲水性氨基酸的亲水基团，Z’表示氨基保护基团；

将疏水性氨基酸和三光气于有机溶剂中反应，得到疏水性氨基酸-N-羧基-α-氨基酸酐单体：其中，R₂表示疏水性氨基酸的疏水基团；

将含有酚羟基保护基团的多巴胺粘附单元和五氯化磷于有机溶剂中反应，得到多巴胺粘附单元-N-羧基-α-氨基酸酐单体：其中，R表示烷烃链段，Z”表示酚羟基保护基团；

(2-1)、多巴胺粘附单元与氨基酸链段嵌段共聚所得含多巴胺粘附基团抗菌肽的制备：

(i)将步骤(1)所得的0.200-100.000mmol亲水性氨基酸-N-羧基-α-氨基酸酐单体和0.200-100.000mmol疏水性氨基酸-N-羧基-α-氨基酸酐单体于有机溶剂中混合，并且加入0.200-1.000mmol引发剂，在真空下反应，得到其中，A为引发剂，Z’为氨基保护基团，ran表示相连单元以无规共聚形式结合；