L’eau aide à la synthèse inattendue et ultrarapide de la poly-L-proline synthétique de type collagène

Dans un travail publié en ligne récemment dans Revue scientifique nationale, une équipe dirigée par le professeur Hua Lu du Collège de chimie et d’ingénierie moléculaire de l’Université de Pékin a fait état d’une découverte surprenante. En étudiant le ROP du ProNCA, un type de réaction qui aurait autrement été réalisé dans une boîte sèche, l’équipe a découvert la polymérisation ultrarapide et contrôlée dans des solutions aqueuses.

Le monomère ProNCA est facilement hydrolysable et la solubilité du produit PLP dans les solvants organiques est très faible. En raison de ce dilemme, le ROP de ProNCA prenait généralement jusqu’à une semaine dans des solvants organiques secs, produisant des oligomères avec peu de contrôle sur le poids moléculaire et la dispersité. La nouvelle méthode a résolu le problème en remplaçant simplement le solvant organique anhydre par un solvant mixte eau-acétonitrile, et la réaction de polymérisation peut être achevée en 30 secondes pour obtenir une oligoproline avec un degré de polymérisation (DP) de 20, ou PLP avec un DP jusqu’à 200 en 5 minutes.

Étant donné que la vitesse de polymérisation est extrêmement rapide, dépassant de loin la vitesse des réactions secondaires telles que l’hydrolyse des monomères, la ROP est donc hautement contrôlée, ce qui se manifeste par une fidélité de groupe haut de gamme, un schéma cinétique de croissance de chaîne, un poids moléculaire prévisible et une dispersité étroite, et large éventail d’initiateurs. Les expériences mécanistes et les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) suggèrent que l’eau agit comme une navette de protons pendant la polymérisation, facilitant le transfert de protons dans l’étape de détermination de la vitesse, abaissant ainsi la barrière d’énergie de réaction jusqu’à 7,1 kcal/mol et accélérant la polymérisation de façon spectaculaire.

En raison des conditions de réaction douces, de la simplicité d’utilisation et de la facilité de purification, les chercheurs ont également synthétisé des conjugués asparaginase-PLP en utilisant l’asparaginase, un médicament anticancéreux, comme initiateur. En collaboration avec l’équipe du professeur Song Yuqin du Peking University Cancer Hospital, les chercheurs ont découvert que le conjugué asparaginase-PLP peut prolonger de manière significative le temps de circulation sanguine de l’asparaginase, améliorer l’efficacité antitumorale in vivo et réduire l’immunogénicité par rapport à la nature. type de protéine médicamenteuse. Les deux équipes de recherche sont prêtes à collaborer davantage pour mener des recherches précliniques plus approfondies et s’efforcer de bénéficier à l’avenir aux patients atteints de leucémie aiguë lymphoblastique et de lymphome à cellules NK/T. En outre, le professeur Lu pense que le PLP lui-même est également potentiellement utile dans l’industrie alimentaire, les cosmétiques et de nombreuses autres applications de matériaux.