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分子自组装是指分子之间在一系列相互作用力下,互相之间共同作用,自发组装,形成具有高度有序结构的超分子聚集体,从而表现出与单一分子和较小的分子聚集体所不同的特性。通过天然活性多肽的筛选、多肽序列的精细设计以及多肽分子的改性等方式,调控多肽分子间的相互作用,或者多肽分子与其他物质之间的相互作用,从而影响其自组装行为,构建具有一定应用价值的生物医学材料,广泛应用于药物释放、细胞培养和组织工程等方面,已经成为近年来研究的热点。本文以具有氧化还原响应性的多肽序列YLKAMLEAKLMAKLMA为基础,对其进行了一系列的研究和改进。采用Fmoc多肽固相合成法合成了YLKAMLEAKLMAKLMA (MRP-1)、YLKAMLEAKLMAKLHA (MRP-2)和Pal-YLKAMLEAKLMAKLMA (Pal-MRP),并通过高效液相色谱和高分辨质谱对上述三种多肽进行了分析、鉴定和纯化,制备高纯度的多肽样品。首先,通过成胶实验考察了三种多肽在不同pH值和氧化还原条件下的成胶能力,并进一步通过圆二色谱仪分析三种多肽在不同pH值和氧化还原条件下二级结构的差异。结果表明,MRP-1对不同pH值和氧化还原条件均有一定的响应性,在中性pH值或者氧化条件下,可以迅速形成水凝胶,且其成胶条件下的二级结构均为β-折叠。其次,分别借助透射电子显微镜、原子力显微镜和扫描电子显微镜等手段对MRP-1在不同pH值和氧化还原条件下的微观形态进行观察,发现MRP-1在中性pH值或者氧化条件下均可形成具有一定数目和形态的多孔状纤维网络结构,其中中性水凝胶的孔隙直径约为5μm。再次,还分析了其在不同pH值条件下粒度和电位的差异,从而更好地解释MRP-1的pH响应成胶机理,可能是由于赖氨酸残基带正电,谷氨酸残基带负电,正负电荷相互吸引而形成高度有序的聚集体。最后,对MRP-1多肽水凝胶的流变学性能进行探究,其储能模量在400 Pa左右,损失模量在40 Pa左右,且具有良好的自愈性,可用于注射型生物医学材料的开发。此外,MRP-1中性水凝胶无细胞毒性,用其浸提液培养细胞,5d后细胞仍然可以正常增殖。采用维生素B12作为模式药物,用于pH响应药物释放体系的构建,酸性越强,水凝胶的释放速度越快,最大释放量也越大,而生理条件下却具有良好的稳定性,可以持续释放2 d以上,最大释放量仅为30%左右。本文制备了一种具有pH和氧化还原双响应性的多肽水凝胶,在中性pH值或者氧化条件下均可形成具有一定机械强度的支撑性多肽水凝胶,并且成胶迅速,自愈性好,无细胞毒性,在药物释放方面有一定的开发潜力和应用价值。