[发明专利]一种自组装氨基酸纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种自组装氨基酸纳米材料的制备方法，其以氨基酸为主体，通过金属离子与氨基酸的氨基和羧基结合形成，所述纳米材料的大小为0.1～100μm。该制备方法采用金属离子与氨基酸的氨基和羧基结合，有效实现自组装，形成稳定的纳米结构。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种自组装氨基酸纳米材料的制备方法。

背景技术

纳米技术，是指用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在纳米尺度的材料的性质和应用。当物质到纳米尺度以后，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。

氨基酸是含有氨基和羧基的一类化合物的通称。它是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系，是生物体内不可缺少的营养成分之一。天然的氨基酸已经发现的有300多种，其中人体所需的氨基酸有20种，分非必须氨基酸和必须氨基酸(人体自身无法合成)。根据其化学性质可以分为酸性、碱性、中性、杂环等类型。

自组装是组装基元通过弱相互作用力及其协同效应自发地进行有序聚集从而形成具有特定尺寸，结构和功能的组装体的过程。这一过程普遍存在于无生物物质世界和生物物质世界的源起、形成、演化和进化之中，例如细胞膜的形成、DNA双螺旋结构以及蛋白质折叠等，是生命科学本质内容之一。

分子自组装是利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间的分子识别，通过非共价作用形成具有特定排列顺序的分子聚集体。传统多肽自组装可以利用多肽肽键间氢键作用以及氨基酸残基之间的氢键作用、静电作用、疏水性作用以及π–π堆积作用等有效实现分子自组装，形成多肽纳米颗粒。主要是形成一些蛋白质中已经存在的α螺旋，β折叠，β转角，二硫键等结构，并以此为基础构建功能。传统自组装方法具有局限性，可以成功自组装的材料较少，产物结构单一。对于单一单体，很难实现自组装，限制了单肽的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种自组装氨基酸纳米材料的制备方法，采用金属离子与氨基酸的氨基和羧基结合，有效实现自组装，形成稳定的纳米结构。

本发明采用以下技术方案：一种自组装氨基酸纳米材料，其以氨基酸为主体，通过金属离子与氨基酸的氨基和羧基结合形成，所述纳米材料的大小为0.1～100μm。

本发明还公开了上述的一种自组装氨基酸纳米材料的制备方法，该制备方法如下：

步骤一、配制氨基酸单体与金属离子混合溶液；

步骤二、将所述步骤一中的混合溶液与有机溶剂混合；

步骤三、加热总混合溶液，搅拌反应，金属离子与氨基酸的氨基和羧基结合自组装反应，得到纳米材料悬浊液；

步骤四、离心去除上清液，得自组装氨基酸纳米材料。

进一步地，该氨基酸单体与金属离子的物质的量比为(1～10)：(2～1)。

进一步地，该氨基酸单体为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷酰胺、苏氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸或组氨酸。

进一步地，该金属离子为锌离子、铜离子、铁离子、亚铁离子、钴离子或镁离子。

进一步地，在所述步骤二中，所述混合溶液与所述有机溶剂的体积比为1:(1～9)；总混合溶液pH为4～11。

进一步地，该有机溶剂为甲醇、乙醇或乙酸。

进一步地，加热温度为40℃～90℃。

进一步地，该自组装氨基酸纳米材料的大小为0.1～100μm。