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聚乙二醇修饰的抗菌/中和内毒素变构肽分子、其合成方法及医学用途技术

技术编号:1539016 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及聚乙二醇(PEG)修饰的抗菌/中和内毒素变构肽BNEP分子、其合成方法及其医学用途。本发明专利技术采用多肽固相合成法、多肽液相合成法以及这两种方法的组合,将抗菌/中和内毒素变构肽BNEP以具有安全无毒、免疫原性极低、可以延长药物血浆半衰期等优异特性的PEG修饰,合成了一类amPEG修饰的BNEP衍生物:Y-BNEP-Z-amPEG生物活性检测表明,该衍生物不仅保留了BNEP的中和内毒素活性,而且延长了BNEP的体内半衰期,显示了进一步开发成为新型中和内毒素药物的潜力,为由革兰阴性杆菌(G-)引起的全身性炎症反应综合征、脓毒症和脓毒性休克等危重患者的治疗提供新的治疗药物或方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类用以治疗或预防内毒素脓毒症、脓毒性休克等疾病或症状的高分 子修饰的多肽分子、其制备方法和医学用途。
技术介绍
脓毒症(sepsis)是感染所致的全身性炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS),进一步发展可导致严重感染、脓毒性休克(septic shock)及 多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfUnction syndrome, MODS)。 美国疾病控制 中心的统计调查结果显示: 美国每年大约有75万人感染脓毒症,超过21万人因此而丧生全身性感染已成为美 国老年人十大死因之一,每年投入全身性感染的医疗费用高达l亿美元。在中国,多 发伤、严重创伤、外科大手术后全身性感染、严重感染、MODS的患病率及死亡率较 国外报道略高。虽然国内外临床上广泛采用了综合疗法,但其死亡率仍居高不下,脓 毒症仍是导致危重病人死亡的第一因素。革兰阴性菌细胞外膜内含有脂多糖(LPS),也称内毒素,当它释放入血后可引起 宿主的炎症瀑布效应并导致内毒素血症甚至死亡。目前普遍认为,内毒素是介导G-菌脓毒症的重要启动子,通过其调节蛋白或结合受体的作用,诱导宿主多种细胞因子 的释放,激发机体一系列病理生理改变。国内外针对G-细菌感染所伴随的内毒素血 症的防治研究已进行了数十年,但目前尚无一种安全有效的特异性中和LPS的制剂。杀菌性/通透性增力口蛋白(bactericidal/permeability-increasing protein, BPI)是一个分 子量介于50-60 kD之间的阳性蛋白。大量动物实验证实,BPI具有强大的杀灭G-细 菌及中和LPS活性,被国外学者誉为"超级抗生素"。1992年获得BPI重组功能性的 iV-末端1 199个氨基酸片段(rBPl23)。临床研究表明,rBPl23及其突变体rBPI^兼有杀 菌、中和内毒素作用,与内毒素具有很高的亲和力;rBPl2!与抗菌素合用,效应增强; rBPl2i发生生物效应时,对机体不产生任何损害。因此rBPIu存在着广阔的应用前景, 最有希望成为特异性中和LPS的药物。但 是rBPIn易于被肝脏降解或从肾脏排泄,生物半衰期不足l小时,存在生产成本高、 绝对用量大、难以广泛应用于临床等问题。 PEG具有优异的生物相容性,在体内能溶于组织 液中,能被机体迅速排除体外而不产生任何毒副作用,是一种安全无毒的聚合物,得 到了美国食品与药物管理局(FDA)的认可。此外,PEG具有良好的水溶性,也能溶 于二氯甲烷(DCM)、乙腈(ACN)、 二曱基曱酰胺(DMF)等有机溶剂,有利于修饰反应 的进行和产物的分离纯化。更难得的是,PEG通过共价联结至多肽分子上进行化学修 饰,即聚乙二醇化(PEGylation),不仅它的许多优良性质随之转移到结合物中,而且 可改变多肽分子某些生物化学特性,包括分子大小、疏水性及电荷等,增加多肽分子 水溶性和稳定性。已有大量事实证明,PEG化蛋白既能保留天然蛋白质的生物学活性, 也能有效地克服蛋白质类药物在临床应用中的一些缺点,如可以延长血浆半衰期、增 强生物利用度、提高药物疗效及安全性等。利用PEG化技术来进行蛋白药物的二次开发正成为新药开发的热点。本专利技术仍然选取中国授权专利01104591.4中的BNEP9901315作为母体分子 (BNEP),对其碳端进行PEG修饰,合成了一类BNEP的amPEG偶联物;通过多浓 度鲎试验、生物传感器亲和力试验、细胞因子刺激试验、体外抗菌试验,获得了具有 较理想中和内毒素活性的BNEP多肽的amPEG偶联物,显示了进一步开发成为新型 中和内毒素药物的潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一类治疗或预防内毒素脓毒症、脓毒性休克等疾病或 症状的高分子修^饰的多肽分子(见下)。本专利技术的另 一个目的在于提供合成上述多肽BNEP的amPEG偶联物分子及其氮 端衍生物的方法。本专利技术的再一个目的在于提供上述多肽BNEP的amPEG偶联物分子及其氮端衍 生物的医学用途。本专利技术选取中国授权专利01104591.4设计的BNEP 9901315: iOXGG『丄/g丄 FZ/ii:A:作为母体分子(BNEP),对其碳端进行amPEG修饰,并采用多肽固相合成法、 多肽液相合成法以及这两种方法的组合,合成具有下列通式的amPEG修饰的母体分 子及其^f汁生物Y-BNEP誦Z彌PEG其中,Y是氢或其它修饰基团,包括但不限于酰基、Cl-C18烷基、芳基千基、 烯丙基;Z是各种连接基,包括但不限于-NH(CH2)nCO-(『l-8)、 -NH(CH2)nX (n=l-10, X=0,S, NH,etc),也可以没有连接基;amPEG的分子量包括但不限于2000, 4000, 6000, 12000和20000。采用多肽可溶性聚合物液相合成法,逐步偶联合成得到全保护的[B證I--Z-amPEG后(逐步合成法),又采用固相合成法得到全保护的BNEP肽树脂,去除碳 端树脂、与预先合成的Z-amPEG液相偶联(片段合成法),又得到了纯度更高的 BNE外Z-amPEG,裂解后得到目标分子之一 BNEP-Z-amPEG。通过类似方法,合成了 中国专利申请94191894中的BPI.13 (SEQ ID No: 15 /CSi^G『丄/g丄F/^iQ与 amPEG的偶联物BPI-Z-amPEG,作为活性研究的对照物之一。必要时,合成上述分 子的氮端衍生物。 一般采用高效液相色谱法(HPLC)确定纯度,基质辅助激光解吸释间 飞行质谱(MALDI-TOFMS)测定分子量,氨基酸组成测定进一步确定结构。上述BNEP-Z-amPEG偶联物分子可以表现为多肽的药学上可接受的各种无机酸、 有机酸的盐类,诸如三氟醋酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、醋酸盐、磷酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、磺酸盐和氨基酸盐等。再一方面,本专利技术涉及联合制剂,该联合制剂包括一种中和内毒素功能多肽的 amPEG偶联物,或其药物学上可接受的盐,和一种在药物学上可接受的载体或赋形 剂。本专利技术的BNEP-amPEG偶联物的制备方法1、母体肽树脂Fmoc扭NE外CTC合成通法称取适量Fmoc-Lys(Boc)-CTC树脂或其它多肽合成M酸树脂倒入合成柱中,加 入溶剂(DCM, DMF, orDCM/DMF)溶胀,以10%-50%六氢吡啶的DMF溶液脱除氨 基酸树脂的Fmoc保护基团,4企测后抽滤至干,用DCM、 MeOH、 DMF、 DCM、 DMF 依次洗涤,除尽六氢吡啶。称取本专利技术的抗菌/中和内毒素变构肽BNEP的^J^^ 列C端第二个氨基酸Fmoc- Lys(Boc)-OH于适宜的容器中,加入适量DMF溶解,然 后加入偶联剂(如TBTU/HOBt, HBTU/HOBt, HATU/HOAt, DIC/HOBt, DCC/HOBt, DCC/HOSu, TBTU/HOSu, PyBOP/HOBt, BOP/HOBt, "c)和适量氮曱基吗啉或二 异丙基乙胺的DMF溶液。偶联完成后,除去反应液,以DCM、 MeOH、 DMF、 DCM、 DMF依次洗涤肽树脂;加入20%-50%六氩吡咬的DMF溶液脱除本文档来自技高网
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【技术保护点】
聚乙二醇修饰的抗菌、中和内毒素变构肽分子,其特征在于:具有下列结构通式,    Y-BNEP-Z-amPEG    其中,Y是氢或其它修饰基团,包括但不限于酰基、C1-C18烷基、芳基苄基、烯丙基;Z是各种连接基,包括但不限于-NH(CH↓[2])nCO-(n=1-8)、-NH(CH↓[2])nX(n=1-10,X=O,S,NH,etc),或者没有连接基;amPEG的分子量包括但不限于2000,4000,6000,12000或20000。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨大成范莉徐宏郭毅斌刘红萍李同金李长兵夏培元顾敬松肖光夏
申请(专利权)人:西南大学
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]

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