酶促超分子水凝膠的合成及套用

《酶促超分子水凝膠的合成及套用》是依託南開大學，由楊志謀擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：酶促超分子水凝膠的合成及套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊志謀
• 依託單位：南開大學

中文摘要

本項目擬拓寬酶誘導超分子水凝膠的製備途徑，同時利用正常細胞與非正常細胞之間酶活性的不同，選擇性地在非正常細胞內形成水凝膠，從而達到抑制非正常細胞存活的目的。擬從以下三方面開展工作：（一）採用單一水解酶誘導超分子水凝膠的合成：選用對底物特異性要求高的酶提高在特定細胞內成膠的選擇性，並採用細胞核內酶來誘導超分子水凝膠在細胞核內形成，從而減少化合物用量，降低毒性；（二）通過多種酶協同作用控制超分子水凝膠的力學性質和物理狀態，採用此法能控制水凝膠的形成與否、強度、粘度等方面的性質；（三）採用轉肽酶誘導超分子水凝膠的合成，目的是開發除水解酶之外的可用於超分子水凝膠製備的新品種酶，同時擬採用細菌膜上的酶合成超分子水凝膠，達到抑制細菌存活的目的。在新材料表征方面，採用電鏡、流變儀、圓二色譜、螢光分光光度計等分別對納米結構、力學性質、分子構型、分子作用模式等方面進行表征。

結題摘要

項目的主要研究目標是適用單一酶或者多種酶協同作用調控小分子水凝膠的形成或者解離。在項目的資助下，課題組在下列研究工作中取得了成果： 1、使用鹼性磷酸酶成功製備了一系列小分子水凝膠。該系列短肽凝膠因子具有極強的成膠性能，最低能在萬分之一的條件下成膠。課題組同時考察了短肽分子結構與其成膠性能的關係，成果發表於soft matter和nanotechnology； 2、使用鹼性磷酸酶實現了第一個基於葉酸衍生物的小分子水凝膠，該體系由葉酸、紫杉醇和多肽三部分組成。所得到的水凝膠能緩釋紫杉醇藥物，是一種無需載體的新型藥物傳輸體系。成果發表於Chem. Commun.； 3、使用雙酶調控小分子水凝膠的形成或解離，課題組使用鹼性磷酸酶實現水凝膠的形成，然後使用酪氨酸酶或者酯酶實現水凝膠的解離，可用於藥物控釋。成果發表於soft matter和Chin. J. Chem.; 4、實現谷胱甘肽催化的小分子水凝膠的製備，該體系與酶催化一樣具有生物相容性高的特點，可適用於細胞和各類活性分子的均勻包裹。成果發表於Chem. Commun.； 5、將小分子水凝膠套用於防止蛋白降解、藥物控釋等領域。成果發表於Chem. Commun,並被邀請撰寫了soft matter highlight文章； 6、使用鹼性磷酸酶實現了多肽納米球的製備，該新型製備途徑能調控所得到納米球的尺寸。得到的納米球能作為疏水化合物的載體，幫助其進入細胞。成果發表於nanotechnology。 總體來說，項目取得了一系列的階段性進展，缺陷在於未能實現細胞內調控小分子自組裝。課題組將繼續努力推動這一方向的研究。