近日，菠菜导航材料学院刘润辉教授课题组最新报道了标准化的NCA敞口快速开环聚合制备多肽聚合物的方法和详细步骤。该成果以“Open-vesselpolymerization of N-carboxyanhydride (NCA) for polypeptide synthesis”为题发表在国际著名期刊Nature Protocols (DOI:10.1038/s41596-024-01062-3)。
多肽聚合物广泛应用于蛋白质/多肽模拟、抗菌、药物与基因递送、组织工程等领域，是一类重要的生物材料。N-羧基环内酸酐（NCA）开环聚合是合成多肽聚合物的经典方法。然而传统NCA聚合通常对水分敏感、聚合速率较慢且难以制备高分子量的多肽聚合物。刘润辉教授课题组前期建立了双三甲基硅基胺基锂（LiHMDS）引发的水分耐受的快速NCA开环聚合方法，实现敞口容器中、几分钟内快速聚合高效制备多肽聚合物，相关工作发表于2018 Nat. Commun.、2021Angew. Chem. Int. Ed.。
本研究中，研究团队系统地描述了NCA敞口快速开环聚合制备多肽聚合物的标准流程，涵盖单体合成及纯化、LiHMDS引发的聚合过程、末端官能团修饰、聚合动力学分析以及聚合物亚基分布测定等方法。该聚合方法极大地提高了多肽聚合物的合成效率，降低了合成技术门槛，助力非合成背景研究人员制备多肽聚合物，推动其在生物医药、组织工程及材料科学等多个领域的创新应用与发展，有望成为多肽聚合物类生物材料的标准合成方法。
菠菜导航材料科学与工程学院武月铭特聘副研究员是论文的第一作者及共同通讯作者，刘润辉教授为共同通讯作者。该成果得到了国家自然科学基金委、科技部等基金的资助。
论文链接：http://www.nature.com/articles/s41596-024-01062-3