摘要
多肽与自然界的生物体组成成分具有同源性，且基本单元为侧链基团丰富多样的氨基酸，在纳米材料领域得到了越来越多的关注。其中，人工合成肽常利用自底向上的设计思路来构建功能化的纳米材料。在本论文中，通过固相肽合成（SPPS）技术，从头设计并合成了一系列线性肽，两端为可光交联的二酪氨酸基序（YY）的肽段，在可见光照射下，仅需10分钟，能够在水溶液中进行快速光交联制备肽纳米胶球（PNS）。通过控制多肽构建纳米材料中关键反应位点的热力学和动力学过程，能够得到期望的纳米结构。该多肽由亲水性D（l-天冬氨酸）和疏水性X（ε-氨基己酸）交替构成，可以调节分子的两亲性、电荷分布、柔性、间隔长度，进而控制纳米颗粒的粒径和包载能力。该系统为全肽基质，具有良好的生物相容性和生物安全性。通过本研究开发的“共组装-光交联”策略，PNS可以进一步功能化，对荧光罗丹明分子和磁性GdⅢ阳离子进行包载，用于近红外荧光和磁共振成像。若结合肽数据库中可设计和筛选的肽序列，本研究将为自从头设计肽至实现生物功能纳米结构开辟一条更直接的途径。基于此，我们设计并制备了多肽的可调可控的共价组装体，得到以下结果: 1.筛选合适的多肽序列和反应条件，构建功能化的多肽纳米胶球。 从头设计出了D（l-天冬氨酸）和X（ε-氨基己酸）交替构成的双侧二酪氨酸多肽单体，采用固相合成技术通过增减氨基酸的方式合成出了六条不同的多肽单体YYX（DX）nYY（其中n=0,1,2,3,4,5,后简称0～5DYY）。该单体在光交联作用下，10分钟内快速构建纳米组装体。以形状规则、均一作为标准，筛选出最适合构建纳米胶球的多肽单体为3DYY,最适的反应pH为7.0,通过调整多肽的投料浓度，能够实现纳米胶球在100nm到300nm之间明显的尺寸变化。在上述条件的基础上，通过包载罗丹明800荧光分子和钆离子磁共振造影剂，直接对多肽纳米胶球进行功能化。 2.功能化纳米胶球的体外细胞实验。 利用MTT法和溶血实验确认了功能化纳米胶球优良的生物相容性。根据共聚焦显微镜和流式细胞术的结果，细胞对纳米胶球的摄取行为与尺寸无关，关键途径是能量依赖的小窝蛋白介导的内吞作用，并在进入细胞后定位于胞内的酸性细胞器，即溶酶体。 3.功能化纳米胶球的体内成像。 以CT26的小鼠皮下移植瘤为模型，进一步开展了体内的成像实验。体内的荧光成像和磁共振成像的结果显示，相比小分子对照组，功能化纳米胶球在肿瘤部位展示出更强的成像信号和更长的滞留时间，与血液循环时间长这一点相对应，纳米胶球的长循环性能赋予了其更多靶向到肿瘤部位的机会。体外荧光成像和钆组织器官分布分析得到，纳米胶球以肝脏代谢为主，肾脏代谢为辅。并且注射纳米胶球14天后，器官的组织切片和血液常规和生化分析得到纳米胶球没有明显的毒性，并且体重和行为正常，说明其良好的生物安全性。
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