聚肽（polypeptide）和聚類肽（polypeptoid，骨架酰胺基團的N上H被取代，失去骨架形成氫鍵作用的能力）是重要的天然蛋白/多肽模擬物，在作用機制和生物功能及應用等發面具有重要的研究價值，且具備了耐蛋白酶水解的特性，克服了天然蛋白/多肽易被酶解、體內利用度差的突出缺點。通常以N-取代的N-羧基酸酐（NNCA）開環聚合來制備聚類肽，但是經典的伯胺引發聚合速率慢，尤其對于側鏈大位阻化合物更加困難。華東理工大學劉潤輝教授課題組針對這一難題開展研究，發現六甲基二硅烷胺基堿金屬鹽（Li/Na/KHMDS）可引發快速NNCA開環聚合，實現了對大位阻、低活性單體的快速聚合制備聚類肽。
劉潤輝教授課題組在前期研究中發現LiHMDS可以作為聚合引發劑引發快速、敞口N-羧基環內酸酐（NCA）聚合，實現不怕水NCA聚合制備聚肽（polypeptide）（Nat. Commun. 2018, 9, 5297）。進一步研究發現六甲基二硅烷胺基鋰/鈉/鉀鹽（Li/Na/KHMDS）均可引發NCA的快速開環聚合反應，并適用于多種溶劑，實現快速制備高分子量聚肽（polypeptide）。
圖1. Li/Na/KHMDS引發NCA單體的快速聚合制備聚肽（polypeptide）
劉潤輝教授課題組的前期NCA聚合研究表明，Li/Na/KHMDS引發體系同樣適用于NNCA（NCA分子中酰胺鍵上的H被取代即為NNCA）開環聚合制備聚類肽。進一步研究發現，Li/Na/KHMDS均可引發NNCA開環聚合，其中KHMDS引發NNCA聚合反應效率最高，并可制備窄分子量分布的聚類肽。這一聚合方法尤其對于大位阻、低活性的NNCA單體（例如cyclohexyl-NNCA）聚合具有突出優勢；與伯胺引發相比聚合時間從6天縮短到20小時。這一快速NNCA開環聚合策略對未來研究結構多樣的聚類肽和天然蛋白/多肽模擬提供了重要的合成方法和工具。
圖2. Li/Na/KHMDS引發實現了對大位阻、低活性單體的快速聚合制備聚類肽（polypeptoid）
這一研究成果以“Alkali-metal hexamethyldisilazide initiated polymerization on alpha-amino acid N-substituted N-carboxyanhydrides for facile polypeptoid synthesis” 為題發表于國產期刊Chinese Chemical Letters（CCL）。
華東理工大學材料科學與工程學院博士研究生武月銘是該成果的第一作者，華東理工大學劉潤輝教授是通訊作者。該成果得到了國家自然科學基金委、科技部等基金的資助。武月銘同學得到華東理工大學“張江樹優博重點培育計劃”的資助。
論文鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1001841721000930
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