[发明专利]伯氨基暴露量为3％的多肽单层膜及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种伯氨基暴露量为3％的多肽单层膜及其制备方法与应用，所述多肽是由分子量为(1.48±0.2)×10⁵g/mol的多肽分子构成的，单层膜的厚度为17.5±0.1nm，膜表面的伯氨基暴露量为3.1±0.2％，多肽单层膜的Zeta电位为‑6.03±0.1mV；所述膜的接触角为57±1°。本发明的多肽单层膜具有很好的稳定性，可以接枝具有传感效果的分子，利用层薄的优势，接枝的活性分子不易脱落，制备的生物传感器对信号感应更灵敏，可应用于生物传感器的制备中，有助于提高检测限。

技术领域

本发明属于天然高分子领域，涉及多肽单层膜及其制备方法与应用，具体涉及一种伯氨基暴露量为3％的多肽单层膜及其制备方法与应用。

背景技术

胶原多肽是通过胶原蛋白的化学热降解而获得的一种水溶性蛋白。由于其优良的生物相容性，可塑性，粘性，丰富度和低成本而成为最常用的生物聚合物之一。胶原多肽作为一种可生物降解和可再生资源，被广泛应用于制备医用材料、仿生材料、包装及涂饰材料。生物固定化涂层常被应用于生物仿生支架领域，解决酶、乳糖、聚多巴胺等生物分子、药物分子、合成高分子或有机小分子的搭载问题，若将胶原多肽制备成多肽单层膜具有搭载量易精确控制等优点。

但是，现有技术中生物固定化涂层的厚度较厚且不易控制，生物固定化涂层的层厚普遍大于100nm。且胶原多肽分子上含有氨基、羧基、羟基等很多极性基团，使其产生较强的分子间氢键，形成网状结构，再脱水后形成脆性薄膜；此外，这些基团与水分子形成氢键，从而使多肽薄膜易吸水。这些特性导致胶原多肽材料变脆并且容易溶于水，限制了它在一些领域的应用。

天然生物大分子的二级结构能够影响多肽分子上官能团的暴露量，从而影响膜表面的化学、亲润、电性质等物理化学性质，通过改变生物固定化涂层分子层膜表面的化学性质、亲润性、电性质，使其能够应用于心脑血管支架制备等领域。

限于天然生物大分子结构的复杂性，对多肽分子单层膜表面性质的研究鲜有报道，因此限制了多肽分子的应用。通过加强对多肽分子单层膜表面性质的研究有利于多肽分子的下一步改性，能够进一步弥补其自身的缺点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种伯氨基暴露量为3％的多肽单层膜及其制备方法与应用。本发明通改变多肽单层膜表面的伯氨基暴露量来改善膜表面电荷、亲疏水等性质，将多肽单层膜作为生物传感器涂层，可进一步为实现多种生物制剂的可控接枝提供基础。

本发明中，所述伯氨基的暴露量指的是：伯氨基摩尔量/胶原多肽(g)。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种伯氨基暴露量为3％的多肽单层膜，其特征在于，所述多肽是由分子量为(1.48±0.2)×10⁵g/mol的多肽分子构成的，单层膜的厚度为17.5±0.1nm，膜表面的伯氨基暴露量为3.1±0.2％，多肽单层膜的Zeta电位为-6.03±0.1mV；所述膜的接触角为57±1°。

优选的，所述多肽为胶原多肽。

优选的，所述多肽的氨基酸的组成为甘氨酸(Gly)：7.30±0.5％；缬氨酸(Vla)：17.48±0.5％；异亮氨酸(Ile)：36.97±0.5％；亮氨酸(Leu)：13.85±0.5％；酪氨酸(Tyr)：2.68±0.5％；苯丙氨酸(Phe)：1.5±0.5％；赖氨酸(Lys)：4.41±0.5％；组氨酸(His)：0.45±0.5％；精氨酸(Arg)：3.45±0.5％；脯氨酸(Pro)：5.96±0.5％；半胱氨酸(Cys)：5.95±0.5％。

优选的，所述单层膜多肽的二级结构含量为：α-helix为10.31±0.13％；β-sheet为34.63±0.12％；β-turn为19.57±0.11％；random coil为35.35±0.21％。本发明采用圆二色谱仪(CD)对单层膜多肽的二级结构进行表征。