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醋酸伐普肽,它是一種人工合成的八肽生長抑素類藥物,臨床上用于消化道出血、肢端肥大癥、胰腺炎等疾病,另外,同時對神經(jīng)內(nèi)分泌瘤、前列腺癌等具有一定的腫瘤抑制作用。所以,以醋酸伐普肽為模板能夠提高貴金屬納米材料的生物相容性。醋酸伐普肽于2004年批準上市,其分子量為1131.37,英文名為VapreotideAcetate(Vap),易溶于水,化學名為:D-苯丙氨酰-半胱氨酰-酪氨酰-D-色氨酰-賴氮酰-纈氨酰-半胱氨酰-色氨酰胺-環(huán)[2-7]-二硫醚單醋酸鹽。
當醋酸伐普肽溶于酸性水溶液中時,由于低于其等電點(pI≈10.0),于是表面會帶有大量的正電荷。另外,由于是一種由氨基酸成的小分子化合物,酸性環(huán)境會使模板的空間構(gòu)象發(fā)生變化,主要表現(xiàn)在α-螺旋和β-折疊等,致使其在水溶液中能夠較長時間的保持穩(wěn)定的二、三級結(jié)構(gòu)。眾所周知,蛋白質(zhì)類物質(zhì)在大于70℃的環(huán)境中會變性,同樣,對醋酸伐普肽模板進行高溫(≥70℃)熱處理時,其超二級結(jié)構(gòu)(αα、βαβ、ββ)會發(fā)生明顯變化,多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)或者超二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成了三結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū),它是一個相對獨立的緊密球體,即結(jié)構(gòu)域,也會因環(huán)境的改變發(fā)生變化。當然,還有其它處理肽鏈的手段,如:重金屬鹽、超聲等。醋酸伐普肽在經(jīng)過上述酸、熱等處理后,其會形成較穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu),并在模板的表面規(guī)律性地暴露出特異性基團。所以,當金屬鹽溶液與預處理的醋酸伐肽溶液共孵育時,金屬離子會在靜電力和特異性基團的作用下,結(jié)合到模板的表面,且由于生物礦化作用,這些附著的離子會被還原成微量的小晶體,我們稱之為“晶種”,然后在合適的還原劑的作用下,大量游離的金屬離子不斷被還原,并沿著“晶種”的某一或某幾個晶面生長,最終形成所預期形貌的納米材料。
酸伐普肽可作為生物模板,優(yōu)勢包括:①分子量小,結(jié)構(gòu)簡單,可根據(jù)預期材料的形貌對其進行分析和設(shè)計;②在酸性溶液中,醋酸伐普肽的表面會攜帶大量的正電荷,前驅(qū)金屬離子通過靜電力和特異性基團,會被不斷地吸附到模板表面,從而增了納米材料的金屬載量,有利于其理化性能更好地發(fā)揮;③醋酸伐普肽屬于生長抑素類藥物,本身的生物相容性很高,以其為模板制得的貴金屬納米材料可以用于物醫(yī)學領(lǐng)域的研究。其應用舉例如下:
1)制備一種基于醋酸伐普肽制備銀金合金納米球殼,其主要是按照每毫升鹽酸溶液加入0.91~1.13mg醋酸伐普肽的比例,配制成醋酸伐普肽溶液,于65~67℃處理20~24min;按照1:3~9的比例加入硝酸銀溶液,放入水浴恒溫振蕩器中24℃孵育24~26h;按硝酸銀:硼氫化鈉的摩爾比為1:1~2的比例,再逐滴加入還原劑硼氫化鈉,24℃反應16~18min;再置于100℃沸水浴10min后,按三氯化金:硝酸銀摩爾比為1:25~45的比例,加入三氯化金溶液,100℃沸水浴2~4min,制得粒徑為90~110nm的銀金合金納米球殼。本發(fā)明形貌易控、操作簡單、綠色環(huán)保、反應條件溫和,制備的銀金合金的粒徑均一、分散性好。
2)制備鈀納米立方體。將醋酸伐普肽溶于pH為1~3的鹽酸溶液中,配制成濃度為0.1~0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;按照醋酸伐普肽:氯化鈀的摩爾比例為1:20~60的比例加入氯化鈀溶液,置于60~80℃的恒溫金屬浴中;按氯化鈀:抗壞血酸的摩爾比為1:10~50的比例,迅速加入新配制的抗壞血酸溶液進行還原,溶液由淺黃色逐漸變?yōu)楹诤稚?,從而得到形貌?guī)則且粒徑均一的鈀納米立方體。本發(fā)明制備工藝簡單,易于操作;并且此方法不使用有毒試劑,綠色環(huán)保;制備的鈀納米立方體形貌規(guī)則,具有良好的光熱轉(zhuǎn)換性能,在短時間低功率激光照射后發(fā)生快速升溫現(xiàn)象,可作為熱療劑用于癌癥治療。
3)以醋酸伐普肽為生物模板制備銀納米球殼,其主要是配制成濃度為0.2~0.4mM的醋酸伐普肽溶液,于70~80℃保溫10~30min;按摩爾比1:6~8的比例向醋酸伐普肽溶液中加入硝酸銀溶液,放入水浴恒溫振蕩器中,80~100rpm,25℃孵育12~24h;按硝酸銀溶液:硼氫化鈉的摩爾比為1:1~5的比例,向孵育好的溶液中加入硼氫化鈉,滴速為2滴/分鐘,每滴60μL,25℃反應5~15min,從而得到粒徑為80~100nm粒徑均一、分散性好的銀納米球殼。本發(fā)明操作簡單、制備條件溫和、綠色環(huán)保、形貌易控,所制得的銀納米球殼克服了傳統(tǒng)制備工藝易聚集、沉淀的缺點,且金屬負載量較高。
[1] 基于伐普肽自組裝納米貴金屬材料及其生物學性能的研究
[2] CN201611222323.0一種基于醋酸伐普肽制備銀金合金納米球殼
[3] CN201910284264.7一種鈀納米立方體的制備方法
[4] CN201611075553.9一種以醋酸伐普肽為生物模板制備銀納米球殼的方法