抗微生物肽树状聚体制造技术

本发明专利技术涉及一种树状聚体，其通过通式X‑(B2‑[Y2]s‑D1)2‑B1‑Z，其中X为(D2)4或(D3)8‑(B3‑[Y3]r‑D2)4或更高的类似物，Y为连接部分，Z为中心部分；每个B表示二氨基烷基羧酸部分；每个D是疏水氨基酸或阳离子氨基酸或由疏水氨基酸或阳离子氨基酸组成的二肽或三肽，该树状聚体用作药物。

Antimicrobial peptide dendrimer

The invention relates to a tree like polymer, by the formula X (B2 [Y2]s D1) 2 B1 Z, X (D2) or 4 (D3) 8 (B3 [Y3]r D2) 4 or higher analogues, Y connection, Z as the center part B said; each two amino alkyl carboxylic acids; each D is hydrophobic amino acid or cationic or hydrophobic amino acids consisting of amino acid or cationic peptide two or three peptides, the dendritic polymer used as medicine.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】描述革兰氏阴性铜绿假单胞菌(Pseudomonas.aeruginosa)是广泛分布在环境中的普通机会致病菌。铜绿假单胞菌通常与尿路感染、呼吸系统感染、血流感染以及严重烧伤患者和囊性纤维化患者的感染相关。在大面积烧伤患者中，铜绿假单胞菌甚至可以导致全身性感染。铜绿假单胞菌是医院获得性感染中死亡率的主要原因之一。这是由于对抗生素的高水平的获得性抗性和形成使对抗生素易感性降低的生物膜。因此，存在开发靶向革兰氏阴性菌(特别是铜绿假单胞菌)的新治疗剂的需求。抗微生物肽(AMP)作为抵抗竞争性病原微生物的防御机制以所有生命形式生产。线性AMP是最大的群体，而单环和多环AMP可以在自然界中发现。所有AMP的共同特征是具有碱性氨基酸Lys或Arg的6-50个残基以及显著比例(至少30％)的疏水性残基。因此，AMP优选与带负电的细菌在两性离子哺乳动物膜上相互作用，并且疏水残基促进扩散入膜的疏水部分。甚至AMP具有诱导抗性的潜力，虽然该过程比传统抗生素慢很多。多数线性AMP具有抗病原性细菌、真菌、病毒、寄生虫以及甚至癌细胞的广谱活性，这使其成为作为新抗生素的优秀来源。潜在毒性、被蛋白酶快速降解、对pH变化敏感以及高生产成本是线性AMP的主要缺点。另一类由多聚体抗微生物肽/树状聚体抗微生物肽组成。这些肽树状聚体被定义为具有连接至模板或核心基体的数个拷贝的肽单体的分支聚合物。在过去的30年中，开发了许多类型的那些多价肽树状聚体。主要在核心进行修饰，而连接的肽保持有效的天然存在的肽或其类似物。在20世纪80年代，引入了多抗原肽(MAPs)作为免疫原，该免疫原具有由作为分支单元并且提供高达第三代的树状聚体的Lys组成的核心(Tarn,J.P.等人；2002,Eur.J Biochem.,269,923-32)。本专利技术人的课题组开发了具有新拓扑学的肽树状聚体。这些肽树状聚体是分支肽，所述分支肽具有作为分支点的二氨基酸如Lys以及在分支单元之间的一种、两种或三种氨基酸(AA)。这些肽树状聚体可通过固相肽合成容易地制备，并且它们易溶于水性介质中，而没有如通常发现的线性序列的聚集倾向。那些肽树状聚体显示出催化活性和生物活性，并且与线性类似物相比对蛋白酶解和水解非常稳定。首次通过合成1111肽树状聚体(在分支赖氨酸之间的一种氨基酸)的珠的组合文库和筛选具有珠扩散测定(bead diffusion assay)活性来尝试对肽树状聚体作为抗微生物剂的研究(Stach,M.等人,2012.Med.Chem.Commun.,3(1),86)。枯草芽孢杆菌用作筛选细菌并揭示了数个命中序列(hit sequences)。命中序列和类似物的再合成提供了针对革兰氏阳性枯草芽孢杆菌(B.subtilis)非常有活性的化合物。然而，所有制备的化合物在MIC(最小抑菌浓度)为约20μg/mL时显示没有抗铜绿假单胞菌活性或仅有轻微的活性。用铜绿假单胞菌筛选相同文库揭示无命中序列。本专利技术的目的是提供用于体外和体内的新的肽抗生素。该目的通过独立权利要求的主题实现。本专利技术涉及一类新的抗微生物肽树状聚体(AMPD)(图1)，该抗微生物肽树状聚体在分支单元之间具有2或3个氨基酸。该肽树状聚体可以是第二代、第三代、第四代或第五代的，分支单元可以是Lys、Dap、Orn或Dab，并且分支单元之间的氨基酸是任何天然的或非天然的氨基酸。增加活性的基团(如疏水尾)可以连接至树状聚体的核心或N-末端。这样的肽树状聚体高度有效地抗包括临床分离株的革兰氏阴性铜绿假单胞菌、包括大肠杆菌(E.coli)和鲍氏不动杆菌(A.Baumannii)的其他革兰氏阴性菌和某些革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌(S.aureus))。术语和定义从N-末端至C-末端给出氨基酸序列。本文提及的肽树状聚体的末端羧基可以是羧酸、羧酸盐(COO-)或酰胺(CONH2)基。在本专利技术说明书的上下文中，烷基羧酸通过通式CH3(CH2)nCOOH描述，其中n是从6至22的值。在一些实施方式中，n选自6、7、8、9、10、11、12、14或16。如不另外指明，以三字母代码(Stryer，生物化学，第三版，第21页)给出的序列位置是指天然存在的(蛋白原的(proteinogenic))L-氨基酸的对映异构体或非对映异构体。在本专利技术说明书的上下文中，疏水性氨基酸是具有侧链而没有氢键供体或受体的任意α-氨基羧酸。疏水性氨基酸包括但不限于丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。在本专利技术说明书的上下文中，包含阳离子侧链的氨基酸是具有包含化学官能团的侧链的α-氨基羧酸，所述化学官能团在生理pH下表现为阳离子。阳离子氨基酸包括但不限于精氨酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、二氨基丙酸和二氨基丁酸。Dab是(L)-2,3-二氨基丁酸(CAS号：2643-66-5)。(B)是(L)-2,3-二氨基丙酸(CAS号：4033-39-0)。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了用作药物的肽树状聚体。该树状聚体通过如下通式描述：X-(B2-[Y2]s-D1)2-B1-Z，其中-X是-(D2)4、-(D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4、-(D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4、-(D5)32-(B5-[Y5]p-D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4或-(D6)64-(B6-[Y6]o-D5)32-(B5-[Y5]p-D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4，-独立于任意其他Y的每个Y(Y2、Y3、Y4、Y5和Y6)是连接部分二肽H-Cys或CH-Cys或三肽H-Cys或CH-Cys，该连接部分通过如下式例示的硫醚部分连接至C-末端相邻的氨基酸的N-末端：-o、p、q、r和s可以为0或1；-Z是中心部分；-独立于任意其他B的每个B(B1、B2、B3、B4、B5和B6)是分支部分；-独立于任意其他D的每个D(D1、D2、D3、D4、D5和D6)是i.二肽CH、HC、CC或HH，或者ii.三肽HCH、HHC、CHH、CCH、CHC、HCC、HHH或CCC，其中-H是包含疏水侧链的任意氨基酸，以及-C是包含阳离子侧链的任意氨基酸。也就是说，本专利技术的主题的树状聚体通过缩减的通式描述：(([([([([D62B6[Y6]o]dD5)2B5[Y5]p]cD4)2B4[Y4]q]bD3)2B3[Y3]r]aD2)2B2[Y2]sD1)2B1-Z其中，a、b、c和d可以为0或1(但如果a为1则b仅可为1，如果b为1则c仅可为1，且如果c为1则d仅可为1)。连接部分Y，如果存在，则通过其半胱氨酸侧链与通过如上式中所描述的酰胺键结合至D的乙酸部分的硫醚连接而连接至邻近的D，。在该示例性连接中，硫醚基中的硫源自Y的半胱氨酸侧链，并且酰胺键中的氨基源自C末端(从半胱氨酸残基的角度)相邻的D的N-末端氨基酸。对于本专利技术的所有方面，分支部分B可以是任意双官能氨基酸，具体是任意双氨基酸，具体是双氨基取代的由通式CnH2n-1(NH2)2CO-描述的烷基羧酸部分，其中n为2至10的数，更具体地n为2、3、4或5。在一些实施方式中，用作药物的肽树状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肽树状聚体，其通过如下通式描述：X‑(B2‑[Y2]s‑D1)2‑B1‑Z，其中‑X是‑(D2)4、‑(D3)8‑(B3‑[Y3]r‑D2)4、‑(D4)16‑(B4‑[Y4]q‑D3)8‑(B3‑[Y3]r‑D2)4、‑(D5)32‑(B5‑[Y5]p‑D4)16‑(B4‑[Y4]q‑D3)8‑(B3‑[Y3]r‑D2)4或‑(D6)64‑(B6‑[Y6]o‑D5)32‑(B5‑[Y5]p‑D4)16‑(B4‑[Y4]q‑D3)8‑(B3‑[Y3]r‑D2)4，并且其中‑独立于任意其他Y的每个Y(Y2、Y3、Y4、Y5和Y6)是连接部分二肽H‑Cys或CH‑Cys或三肽H‑Cys或CH‑Cys，该连接部分通过下式例示的硫醚部分连接至D中C‑末端相邻的氨基酸的N‑末端：‑o、p、q、r和s为0或1；‑Z是中心部分；‑独立于任意其他B的每个B(B1、B2、B3、B4、B5和B6)表示由通式：CnH2n‑1(NH)2CO‑描述的二氨基烷基羧酸部分，其中n为2至10的数，更具体地n为2、3、4或5‑独立于任意其他D的每个D(D1、D2、D3、D4、D5和D6)是i.二肽CH、HC、CC或HH，或者ii.三肽HCH、HHC、CHH、CCH、CHC、HCC、HHH或CCC，其中‑H是包含疏水侧链的任意氨基酸，以及‑C是包含阳离子侧链的任意氨基酸，其用作药物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 EP 14162252.21.一种肽树状聚体，其通过如下通式描述：X-(B2-[Y2]s-D1)2-B1-Z，其中-X是-(D2)4、-(D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4、-(D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4、-(D5)32-(B5-[Y5]p-D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4或-(D6)64-(B6-[Y6]o-D5)32-(B5-[Y5]p-D4)16-(B4-[Y4]q-D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4，并且其中-独立于任意其他Y的每个Y(Y2、Y3、Y4、Y5和Y6)是连接部分二肽H-Cys或CH-Cys或三肽H-Cys或CH-Cys，该连接部分通过下式例示的硫醚部分连接至D中C-末端相邻的氨基酸的N-末端：-o、p、q、r和s为0或1；-Z是中心部分；-独立于任意其他B的每个B(B1、B2、B3、B4、B5和B6)表示由通式：CnH2n-1(NH)2CO-描述的二氨基烷基羧酸部分，其中n为2至10的数，更具体地n为2、3、4或5-独立于任意其他D的每个D(D1、D2、D3、D4、D5和D6)是i.二肽CH、HC、CC或HH，或者ii.三肽HCH、HHC、CHH、CCH、CHC、HCC、HHH或CCC，其中-H是包含疏水侧链的任意氨基酸，以及-C是包含阳离子侧链的任意氨基酸，其用作药物。2.根据权利要求1所述的用作药物的肽树状聚体，其中a.B1、B2、B3、B4、B5和B6独立地选自赖氨酸、鸟氨酸、(L)-2,3-二氨基丙酸和(L)-2,3-二氨基丁酸；b.H选自亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、酪氨酸或色氨酸；和/或c.C选自赖氨酸、精氨酸或(L)-2,3-二氨基丁酸。3.根据前述权利要求中任一项所述的用作药物的肽树状聚体，其特征在于，Z通过Z上的氨基官能团与B1上的羧酸碳之间的酰胺键连接至B，并且D1、D2、D3、D4、D5和D6中的每一个通过B1、B2、B3、B4、B5和B6上的氨基氮与D1、D2、D3、D4、D5和D6的羧酸碳之间的酰胺键连接至其各自的结合配偶体B1、B2、B3、B4、B5和B6。4.根据前述权利要求中任一项所述的用作药物的肽树状聚体，其中，Z是二肽CH或三肽HCH，或者Z选自Lys-Leu、Arg-Leu、Dab-Trp、Lys-Leu-Lys、Lys或Leu；并且每个D选自Lys-Leu、Arg-Leu和Dab-Trp。5.一种肽树状聚体，其特征在于下式中的任一个：a.(KL)4-(K-KL)2-K-KLb.(KL)4-(B-KL)2-B-KLc.(RL)4-(B-RL)2-B-RLd.(KKL)4-(K-KL)2K-KLe.(DabW)4-(K-DabW)2-K-DabWf.(DabL)4-(K-DabL)2-K-DabLg.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLh.(RL)8-(K-RL)4(K-RL)2-K-RLi.(LK)8-(K-LK)4-(K-LK)2-K-LKj.(KY)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLk.(LA)8-(K-LK)4-(K-LA)2-K-KLl.(KW)8-(K-KW)4-(K-KW)2-K-KWm.(KF)8-(K-KF)4-(K-KF)2-K-KFn.(KL)8-(B-KL)4-(B-KL)2-B-KLo.(RL)8-(B-RL)4-(B-RL)2-B-RLp.(LL)8-(K-KK)4-(K-LL)2-K-KKq.(DabL)8-(K-DabL)4-(K-DabL)2-K-DabLr.(DabL)8-(K-DabW)4-(K-DabL)2-K-DabWs.(DabL)8-(K-DabL)4-(K-DabW)2-K-DabWt.(DabL)8-(K-DabW)4-(K-DabW)2-K-DabLu.(DabL)8-(K-DabW)4-(K-DabW)2-K-DabAv.(DabL)8-(K-DabW)4-(K-DabA)2-K-DabWw.(DabL)8-(K-DabA)4-(K-DabW)2-K-DabWx.(KL)8-(K-KLCKL)4-(K-KL)2-K-KLy.(KL)16-(K-KL)8-(K-KLCKL)4-(K-KL)2-K-KLz.(KL)16-(K-KLCKL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLaa.(RL)8-(K-RLCRL)4-(K-RL)2-K-RLbb.(KKL)4-(K-KKL)2-K-KKLcc.(KLL)4-(K-KLL)2-K-KLLdd.(LKL)4-(K-LKL)2-K-LKLee.(KLL)8-(K-KLL)4-(K-KLL)2-K-KLLff.(LKL)8-(K-LKL)4-(K-LKL)2-K-LKLgg.(KL)8-(K-KL)4-(K-LKL)2-K-KKLhh.(KL)8-(K-KL)4-(K-LKL)2-K-KLLii.(KL)8-(K-KL)4-(K-LKL)2-K-KLKjj.(KL)8-(K-KL)4-(K-LKL)2-K-LKLkk.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)4CH3ll.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)6CH3mm.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)8CH3nn.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)10CH3oo.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)4CH3pp.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)6CH3qq.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)8CH3rr.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)10CH3ss.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)14CH3tt.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)16CH3uu.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)22CH3vv.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)16CH3ww.(CH3(CH2)4CO-KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-KLxx.(CH3(CH2)4CO-KL)4-(K-KL)2-K-KLyy.(KK)8-(K-KK)4-(K-LL)2-K-LLzz.(KK)8-(K-LL)4-(K-KK)2-K-LLaaa.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)14CH3bbb.(KL)4-(K-KL)2-K-KLK-(CO(CH2)22CH3ccc.(KK)8-(K-LL)4-(K-LL)2-K-GSCddd.(KK)8-(K-KK)4-(K-LL)2-K-GSCeee.(KK)8-(K-KK)4-(K-KK)2-K-GSCfff.(KL)8-(K-LL)4-(K-LL)2-K-GSCggg.(KL)8-(K-KL)4-(K-LL)2-K-GSChhh.(KL)8-(K-KL)4-(K-KL)2-K-GSCiii.(KA)8-(K-KA)4-(K-KA)2-K-GSCjjj.(KH)8-(K-KH)4-(K-KH)2-K-GSCkkk.(RL)8-(K-LL)4-(K-LL)2-K-GSClll.(RL)8-(K-RL)4-(K-LL)2-K-GSCmmm.(RL)8-(K-RL)4-(K-RL)2-K-GSCnnn.(OrnL)4-(K-DabF)2-K-KLooo.(OrnF)4-(K-DabL)2-K-KLppp.(RF)4-(K-DabL)2-K-KLqqq.(OrnF)4-(K-DabL)2-K-KLK-(CO(CH2)8CH3rrr.(OrnL)4-(K-DabF)2-K-KLK-(CO(CH2)8CH3sss.(RF)4-(K-DabL)2-K-KLK-(CO(CH2)8CH3其用作药物。6.根据前述权利要求中任一项所述的用作药物的肽树状聚体，其中所述树状聚体的Z和/或N-末端D偶联至烷基羧酸部分，具体为通过通式CH3(CH2)nCO-描述的烷基羧酸部分，更具体地其中n为4至22的数，甚至更具体地n是4、5、6、7、8、9、10、11、12、14或16。7.根据权利要求1至6中任一项所述的肽树状聚体，其用于预防或治疗细菌感染，具体地用于预防或治疗革兰氏阴性菌或革兰氏阳性菌感染，更具体地用于预防或治疗铜绿假单胞菌、鲍氏不动杆菌或大肠杆菌，金黄色葡萄球菌或者具体地耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA菌株)感染。8.一种肽树状聚体，其通过如下通式描述：X-(B2-[Y2]s-D1)2-B1-Z，其中-X是-(D2)4、-(D3)8-(B3-[Y3]r-D2)4、-(...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔米斯·达布尔，让路易·雷蒙，米夏埃拉·施塔赫，
申请(专利权)人：伯尔尼大学，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH