一种谷氨酸衍生物的组装体及其在骨再生中的应用

allin2025-02-19  118


本发明涉及一种谷氨酸衍生物的组装体及其在骨再生中的应用。


背景技术:

1、对于车祸等意外伤害或者骨质疏松症的患者来说,骨折代表着危及生命的事件。近年来,成骨细胞分化的生理机制的研究进展及一系列的成骨相关的细胞因子的发现促进了成骨材料的进展。另一方面,手性是指某一物体与其镜像不能重合的性质,是自然界物质的基本属性之一;手性专一性是细胞维持正常的生理功能的必要条件,与生命起源密切相关。现有研究表明,手性一维材料参杂的细胞外基质具有促进干细胞成骨向分化的作用。

2、二维材料具有比表面积大等优点,可紧密有序地锚定活性位点。这一特点被生物体利用,进化出支持几乎所有生物识别反应的细胞膜和内膜系统。尽管手性膜结构在生物体中普遍存在,并且生物膜是l-磷脂自组装形成的手性体系,但构建仿生的二维手性材料,实现成骨相关的细胞因子的吸附与活化很有挑战。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种谷氨酸衍生物的组装体在骨再生中的应用,本发明提供了一种新型的含有脲键的谷氨酸衍生物的手性分子,其分子自组装形成双层膜状结构;进一步通过控制组装条件,可以形成囊泡或二维纳米晶。其中l谷氨酸衍生物的组装体具有优异的生物相容性和促进骨再生的性质,可有效用于预防或治疗骨疾病。

2、本发明提供的含脲键的l/d-谷氨酸衍生物,由谷氨酸的氨基与异氰酸酯反应得到;

3、所述谷氨酸衍生物含有c10-c20的直链或支链烷基;

4、优选地,所述含脲键的l/d-谷氨酸衍生物(l-glu-18nco、d-glu-18nco)的结构如下所示:

5、

6、

7、本发明进一步提供了一种谷氨酸衍生物的组装体,由所述含脲键的l/d-谷氨酸衍生物组装而成。

8、优选地,所述组装体的制备方法包括如下步骤:将所述含有脲键的l/d-谷氨酸衍生物加入溶剂中,加热至澄清,然后逐渐降温至室温,静置熟化至形成超分子组装体,即得。

9、进一步地,本发明还提供了一种用于干细胞成骨向分化的复合物,由所述谷氨酸衍生物的组装体与干细胞混成形成,所述干细胞由人源多能干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞或其组化组成。

10、更进一步地,本发明还提供了一种用于骨再生的复合物,包括所述复合物和其它药用成分;

11、所述其它药用成分包括骨诱导性物质、成骨物质、促骨性物质、抗骨质疏松性物质或亲骨性物质;

12、所述复合物可以注入到骨疾病已经发展的部位;

13、最后,本发明还提供了一种包括用于干细胞成骨向分化的复合物的药物复合物,还可以添加其它物质,包括:添加骨诱导性物质、成骨物质、促骨性物质、抗骨质疏松性物质或亲骨性物质,用于预防和治疗的骨疾病包括骨质疏松症、压缩骨折、退行性关节炎、类风湿性关节炎、骨软化症、骨硬化症和骨肿瘤;

14、所述复合物可以促进骨再生,包括皮质骨的生长。

15、本发明利用氨基酸衍生物及其组装结构具有复杂可控的纳米拓扑结构的特点,提出一种基于谷氨酸衍生物的全有机的二维手性材料的构建方法,用于实现骨再生、以有效治疗相关骨疾病。



技术特征:

1.一种含脲键的l/d-谷氨酸衍生物,由谷氨酸的氨基与异氰酸酯反应得到。

2.根据权利要求1所述的谷氨酸衍生物,其特征在于:所述谷氨酸衍生物含有c10-c20的直链或支链烷基。

3.一种谷氨酸衍生物的组装体,由权利要求1或2所述含脲键的l/d-谷氨酸衍生物组装而成。

4.权利要求3所述组装体的制备方法,包括如下步骤:将所述含有脲键的l/d-谷氨酸衍生物加入溶剂中,加热至澄清,然后逐渐降温至室温,静置熟化至形成超分子组装体,即得。

5.一种用于干细胞成骨向分化的复合物,由权利要求3所述谷氨酸衍生物的组装体与干细胞混成形成,所述干细胞由人源多能干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞或其组化组成。

6.一种用于骨再生的复合物,包括权利要求5所述复合物和其它药用成分。

7.根据权利要求6所述的复合物,其特征在于:所述其它药用成分包括骨诱导性物质、成骨物质、促骨性物质、抗骨质疏松性物质和亲骨性物质。

8.一种用于预防和治疗骨疾病的药物复合物,包括权利要求5所述复合物。

9.根据权利要求8所述的药物复合物,其特征在于:所述骨疾病包括骨质疏松症、压缩骨折、退行性关节炎、类风湿性关节炎、骨软化症、骨硬化症和骨肿瘤。


技术总结
本发明公开了一种谷氨酸衍生物的组装体及其在骨再生中的应用。所述谷氨酸衍生物的组装体由含脲键的L/D‑谷氨酸衍生物组装而成,包括如下步骤:将所述含有脲键的L/D‑谷氨酸衍生物加入溶剂中,加热至澄清,然后逐渐降温至室温,静置熟化至形成超分子组装体即得。本发明利用氨基酸衍生物及其组装结构具有复杂可控的纳米拓扑结构的特点,提供了一种基于谷氨酸衍生物的全有机的二维手性材料的构建方法,用于实现骨再生、以有效治疗相关骨疾病。

技术研发人员:刘鸣华,李玫君,邓旭亮,江圣杰
受保护的技术使用者:中国科学院化学研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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