物理科技生物学-PHYICA

水有助于出乎意料的超快速合成胶原样合成聚-L-脯氨酸

化学 2023-03-30 11:50:45

科学中国出版社 信用:CC0公共领域 在最近在线发表在《国家科学评论》上的研究中,由教授领导的一个小组

北京大学化学与分子工程学院的鲁花报告了一个惊人的发现

在研究ProNCA的ROP的过程中,该团队发现了水溶液中的超快速和可控聚合,否则这种反应将在干燥箱中进行

ProNCA单体容易水解,并且产物PLP在有机溶剂中的溶解度非常低

由于这种困境,ProNCA在干燥有机溶剂中的ROP通常需要长达一周的时间,产生的低聚物对分子量和分散性几乎没有控制

新方法通过简单地用混合水-乙腈溶剂代替无水有机溶剂解决了这个问题,并且聚合反应可以在30秒内完成以获得聚合度(DP)为20的低聚脯氨酸,或者在5分钟内获得DP高达200的PLP

由于聚合速率非常快,远远超过副反应如单体水解的速率,因此ROP被高度控制,这表现在高的端基保真度、链增长动力学模式、可预测的分子量、窄的分散性和宽范围的引发剂

机械实验和密度泛函理论(DFT)计算一起表明,水在聚合过程中充当质子穿梭,有助于速度决定步骤中的质子转移,从而将反应能垒降低7

1千卡/摩尔并显著加速聚合

由于反应条件温和,操作简单,易于纯化,研究人员还使用抗癌药物门冬酰胺酶作为起始物合成了门冬酰胺酶-PLP缀合物

通过与北京大学肿瘤医院宋教授团队的合作,研究人员发现,与野生型药物蛋白相比,门冬酰胺酶-PLP缀合物可以显著延长门冬酰胺酶的血液循环时间,提高体内抗肿瘤疗效,并降低免疫原性

两个研究团队准备进一步合作,进行更深入的临床前研究,并争取在未来惠及急性淋巴细胞白血病和NK/T细胞淋巴瘤患者

此外,教授

陆认为,PLP本身在食品工业、化妆品和许多其他材料应用方面也有潜在的用途

ProNCA的活ROP

将单体溶解在水-乙腈混合溶剂中,当研究人员加入引发剂溶液时,聚合反应迅速开始并释放出大量二氧化碳,反应在一分钟内完成

鸣谢:科学中国出版社

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