固相Submonomer Peptoid聚合物及其自组装成高度有序的纳米片的合成

该程序的总体目标是描述一种简单有效的固相肽合成方法，以及将肽水自组装成高度有序的纳米片。肽在结构上与多肽相似，位于取代甘氨酸聚合物中，其中侧链连接到氮而不是 α 碳。该过程首先通过其他亚单体方法合成特定的肽序列。

亚单体方法包括两个简单的化学步骤，将每个单体依次引入链中。首先，连接到固体载体上的胺被溴乙酰化。其次，溴化物被伯胺取代。

重复这些步骤，直到达到所需的链长 链伸长后，肽从固体载体上裂解，所得粗肽油通过 HPLC 纯化并表征以启动肽的自组装成纳米片。在玻璃瓶中制备肽的稀释缓冲水溶液，并轻轻混合。作为最后一步。

在显微镜下检查纳米片。结果表明，两个简单化学步骤的迭代循环可以产生序列特异性聚合物，该聚合物自发地自组装成纳米片。肽是一类新型的生物启发聚合物，其特性介于蛋白质和传统聚合物之间。

它们像传统聚合物一样坚固耐用且具有合成用途，但与蛋白质和 DNA 肽一样，它们也具有高度可调性和序列特异性，正在成为解决生物医学和材料科学中关键问题的先进材料，例如生物活性药物的鉴定或人造蛋白质的设计。肽的主要优势包括精确的序列控制、极其多样化的构建单元的可用性、高效的合成和蛋白酶稳定性。概述了涉及基本设备和市售试剂的通用肽手动合成方法，使肽能够在大多数实验室中轻松合成。

合成步骤的可视化演示至关重要，可为进入固相合成领域的个人提供有价值的参考。这里首次描述了 36 mer 的两亲性肽的纯化和表征，以及它自组装成高度有序的纳米片。按照书面方案中的说明设置实验装置开始此方案。

为清楚起见，以下步骤将在玻璃反应容器而不是一次性聚丙烯烧结小柱中进行。将 100 毫克 R 酰胺树脂定型到烧结的反应容器中，加入 2 毫升二甲基形式的酰胺或 DMF 以鼓泡 10 分钟搅动树脂。然后通过真空排空溶液以隔离膨胀的树脂。

接下来，在 DMF 中加入 1 毫升 20% 全甲基吡啶以去除 FM O 基团。搅拌 2 分钟，然后沥干。重复此过程 12 分钟，然后加入 2 mL DMF 冲洗树脂，搅拌 15 秒并沥干。

从第一个亚单体循环开始生长肽链，其中包括溴乙酰化和置换步骤。对于溴乙酰化，在 DMF 中加入 1 毫升 0.6 摩尔溴乙酸和 86 微升二异丙基卡波螨。搅拌 30 分钟后，沥干并用 2 毫升 DMF 冲洗。

接下来，通过在末端甲基焦释烯酮中加入 1 毫升 1 至 2 摩尔胺进行置换，孵育后孵育 30 至 120 分钟，沥干并用 2 毫升 DMF 冲洗。同样，通过重复亚单体循环来继续生长肽链。最终置换完成后，用 2 毫升 DMF 冲洗。

然后用 diora 甲烷洗涤帽储存反应容器直至裂解。开始切割时，将所有干燥的树脂转移到 20 mL 闪烁玻璃样品瓶中，该玻璃瓶在通风橱内工作，并使用适当的个人防护设备，向闪烁玻璃样品瓶和瓶盖中加入 4 mL 三氟乙酸或 TFA 切割混合物。在室温下紧密搅拌 10 分钟至 2 小时。

或者，使用旋转振荡器混合溶液。通过一次性聚丙烯烧结小柱将树脂过滤到新的预称重 20 mL 闪烁玻璃瓶中，收集 TFA 裂解溶液。接下来，加入 1 mL 新鲜切割混合物以冲洗树脂并收集任何残留肽。

重复此作，冲洗两次。通过吹出温和的氮气流或使用生物电荷来蒸发 TFA。V 10 蒸发器红色将原油溶解在 6 毫升 1：1 乙腈和水中。

然后冷冻和冻干样品。第二次冻干后应再次重复此过程。通过发霉的分析 HPLC 和/或电喷雾 LCMS 的组合，将粗产品储存在零下 20 摄氏度的干粉中记录下来的重量。

粗品的纯度以及是否存在所需的分子量可以按照文中概述的程序来确定。然后可以根据书面程序使用反相制备 HPLC 纯化粗肽混合物。本节描述了从单链序列特异性两亲性 36 me 肽形成片状的方案。

肽链合成、纯化和冻干后，将所得白色粉末溶解在 DMSO 中，制成 2 毫摩尔的储备液。接下来，获得一个 Dr.Glass 文件以制备 20 微摩尔肽溶液。首先，加入 445 微升毫 Q 水和 50 微升 10 x 片状形成缓冲液。

涡旋样品瓶以混合。然后加入 5 微升 2 毫摩尔肽储备液并轻轻膨胀。通过轻轻搅拌稀肽水溶液形成所得溶液片。

将带盖的玻璃瓶从水平位置缓慢倾斜到直立位置。导致片材轻轻摇晃，也产生片材。然而，对于许多高质量的板材，板材往往更小，直边更少。

使用管旋转器或用于纳米片荧光染色的定制摇杆，将玻璃瓶绕水平轴缓慢旋转一天，将 1 微升 100 微摩尔尼罗红加入 100 微升纳米片溶液中，以获得 1 微摩尔尼罗河的最终浓度。红色是一种对环境敏感的染料，当它位于疏水性环境中时，其荧光强度会增加。接下来，在热水中制备 1%aros 溶液，倒入塑料培养皿中。

确保 aros 溶液大约有八分之一英寸厚，并让溶液在平坦的表面上不受干扰地冷却。ars 凝固后，用抹刀切成 1 厘米乘 1 厘米的正方形。然后将切好的方块转移到载玻片上，将片材收集在同一平面上，将一微升片材溶液点到一块 aros 上。

两分钟后，aros 应该吸收缓冲液，将床单留在表面。在 15 分钟内对工作表进行成像。或者，为了成像片材和溶液，在载玻片上将 15 μL 的 20 mm 直径的 0.12 mm 垫圈中加入。

在几天内用盖玻片和图像覆盖样品，以进行纳米片的 SEM。首先等离子体蚀刻硅芯片，以帮助纳米片的吸收。然后将 20 微升肽片溶液滴在等离子体处理的硅衬底上，让溶液静置 3 分钟后，用 Kim 擦拭吸管的尖端去除多余的溶液，将 20 微升水吸到表面上，然后再次吸走多余的溶液以去除缓冲液和盐。

或者，用水透析肽片溶液以去除缓冲液和盐。在这种情况下，可以将 20 微升透析片状溶液滴到等离子体处理的硅衬底上，并风干。片材溶液在等离子体处理的硅衬底上干燥后，可以使用透镜内检测器在 1 kV 到 5 kV 之间的光束能量下通过 SEM 对片材进行成像。

对折叠成高度有序的二维纳米片的序列特异性 36 me 嵌段电荷肽进行合成、表征和纯化。使用 36 me 嵌段电荷肽合成的胺会将乙二胺转化为苯乙基、胺和 t 丁基 β 丙氨酸。合成后，用 95% TFA 水溶液从树脂中裂解粗肽。

收集并蒸发 TFA 溶液后。粗制 36 me 嵌段电荷肽用反相 HPLC 纯化。然后通过 moldy 确认纯化的 block charge peptide 的质量。

观测到的质量 4981.2 与计算的质量 4981.74 非常匹配。将冻干粉溶于 DMSO 中，制成 2 毫摩尔的储备液，并在 4 摄氏度下储存。通过上述方案制备片材，并用荧光光学显微镜成像。

观察到特征尺寸高达 300 微米的各种形状，特别是直边很突出。SEM 还用于对板材进行成像，同样揭示了突出的直边。本视频介绍了一种简单而有效的方案，用于肽的固体表面合成和肽的水自组装成纳米片。

由于从字面上看，数百个 am 意味着构建块很容易获得并且可以用于该协议，因此多肽可访问的设计空间几乎是无限的。肽因其合成灵活性、稳定性和有序性而成为生物医学和纳米科学研究的有前途材料。特别是在原子水平上，纳米片可作为二维显示支架、膜模拟物、生物传感器、蛋白质模拟物和器件制造的潜在平台。

使用腐蚀性试剂（如 trior、乙酸和溴乙酸）是极其危险的，以防止受伤、在通风橱中进行所有反应并佩戴适当的个人防护设备。