多肽、脂蛋白样纳米粒子及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种多肽、脂蛋白样纳米粒子(LNP)及其应用。所述LNP包含至少一种磷脂和至少一种所述的多肽。所述多肽系螺旋‑环‑螺旋结构多肽，其包含至少两个双亲性α螺旋，该两个双亲性α螺旋之间通过至少一个包含有环状结构的连接肽连接。本发明专利技术通过使所述多肽的螺旋部分陷入脂蛋白样纳米粒子表层，能促进大小均一且粒径较小的脂质纳米颗粒的稳定形成，同时通过使环状序列伸出脂蛋白样纳米粒子表面，还便于功能序列插入，从而实现LNP的多功能化。而利用LNP包裹疏水功能物质，还可进一步扩展其用途，例如使其可作为载药系统应用，该载药系统具有低毒性、高稳定性、便于功能化等特点，为肿瘤细胞的靶向杀伤和细胞、组织成像提供简便有效的手段。

【技术实现步骤摘要】
多肽、脂蛋白样纳米粒子及其应用
本专利技术具体涉及一种螺旋-环-螺旋结构多肽、基于螺旋-环-螺旋结构多肽的脂蛋白样纳米粒子及其作为载药系统的应用，属于纳米生物

技术介绍
在药物运输领域，脂质体由于其生物相容性好，毒性小，缓释等优点，被广泛用于细胞毒性药物、基因、蛋白质等物质的输送。纳米级别的脂质体易穿透肿瘤组织的脉管系统和细胞间隙，从而大大促进药物在肿瘤组织的运输扩散。然而脂质体的粒径越小，表面张力越大，易导致脂质体的融合，造成结构的崩塌和内容物的释放。另外，脂质体非特异的与血清蛋白，细胞，组织等结合，引起较大的副作用。为了解决这些问题，各种表面修饰层出不穷，其中多聚物修饰最为常见。多聚物(例如聚乙二醇、泊洛沙姆，葡聚糖和聚乙烯醇等)可以与脂质共价交联，在脂质体表面形成亲水保护层，降低表面张力和非特异性的吸附。另外在多聚物保护的基础上脂质体表面可以修饰靶向元件，进一步的提高脂质体的特异性。但是这些修饰仍然存在一些问题，例如聚乙二醇在体内无法降解，累积之后产生细胞毒性和免疫反应，另外，靶向元件的功能有可能被临近的聚乙二醇分子掩盖，造成功能的丢失。总体来说，脂质体的表面修饰涉及共价交联和混合制备的过程，步骤复杂，可控性差。在生物体内，存在多种由脂质和蛋白组成的天然囊泡结构，例如突触囊泡，胞外膜泡和脂蛋白等。这些结构是天然的运输载体，在体内运输疏水或亲水物质。在这些结构中，蛋白质是必不可少的组成部分，它们不仅用于脂质分子的稳定和表面张力的控制，而且可以提供特定的靶向识别功能。目前研究人员提取天然膜结构(例如胞内体、细菌外膜小泡和红细胞等)作为药物运输的载体。这类载体具有复杂精细的天然结构，生物相容性好，但是造价比较高，并且根据不同的目标进行修饰较困难。高密度脂蛋白是体内存在的一种最小且最紧密的一种天然纳米粒子，主要用于胆固醇的运输。高密度脂蛋白主要由载脂蛋白和磷脂组成。在载脂蛋白中，载脂蛋白A-I(ApoA-I)占主体地位，约为70％。ApoA-I由243个氨基酸组成，形成一系列高度同源的双亲螺旋结构。此蛋白与脂质结合，决定高密度脂蛋白的粒径和形貌。为了在体外构建高密度脂蛋白纳米粒子，进行药物输送，研究人员从活体内提取或者体外重组表达ApoA-I蛋白。然而，ApoA-I蛋白合成成本较高，并且难以进行功能化修饰，从而导致高密度脂蛋白纳米粒子的应用受到限制。如何在保证脂蛋白样纳米粒子(高密度脂蛋白样纳米粒子)稳定形成的基础上，实现纳米粒子的多功能化，是业界一直渴望解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种多肽，基于所述多肽的改良脂蛋白样纳米粒子及其应用，从而克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：在一些实施例中提供了一种多肽，其包含至少两个双亲性α螺旋，所述的至少两个双亲性α-螺旋之间通过至少一个连接肽连接，所述连接肽包含有环状结构。在一些实施方案中，所述多肽包括由依次串联的α螺旋多肽、连接肽和α螺旋多肽组成的结构单元。在一些实施例中提供了一种脂蛋白样纳米粒子，其包含至少一种磷脂和至少一种所述的多肽。在一些实施方案中，所述多肽的双亲性α螺旋陷入所述脂蛋白样纳米粒子表层，而连接肽的环状结构自所述脂蛋白样纳米粒子表面伸出。进一步的，所述多肽的双亲性α螺旋陷入所述脂蛋白样纳米粒子的脂质表层，而连接肽的环状结构自所述脂质表面伸出。在一些实施例中还提供了所述脂蛋白样纳米粒子的用途，例如在医药领域的用途。例如在制备药物或药物组合物中的用途。在一些实施方案中提供了一种药物，其包含所述的脂蛋白样纳米粒子。在一些实施方案中提供了一种组合物，其包含所述的脂蛋白样纳米粒子或所述的药物。与现有技术相比，本专利技术的优点至少在于：(1)采用主要由α螺旋多肽、环状序列连接肽和α螺旋多肽组成的螺旋-环-螺旋结构多肽与磷脂等构建形成脂蛋白样纳米粒子，特别是使所述多肽的螺旋部分陷入脂蛋白样纳米粒子表层，可以促进大小均一且粒径较小的脂质纳米颗粒的稳定形成，同时通过使环状序列伸出脂蛋白样纳米粒子表面,还便于功能序列的插入，从而实现脂蛋白样纳米粒子的多功能化；(2)提供的脂蛋白样纳米粒子的核心可用于疏水功能物质的包裹，进而还可进一步扩展其用途，例如使其可作为载药系统而应用于癌症的诊断与治疗等，该载药系统具有低毒性、高稳定性、便于功能化等特点，为肿瘤细胞的靶向杀伤和细胞、组织成像提供简便有效的手段。(3)提供的脂蛋白样纳米粒子的由双亲性α螺旋多肽、环状结构连接肽和双亲性α螺旋多肽串联组成的螺旋-环-螺旋结构多肽中，其环状结构连接肽的序列可选自多种具有环状结构的靶向肽，从而使脂蛋白样纳米粒子具有靶向特定的细胞、组织和器官的功能。附图说明图1是本专利技术一典型实施方案中一种多肽与一种脂蛋白样纳米粒子的结构示意图；图2为实施例1中A多肽和AL3A、AL5A、AL7A多肽形成脂蛋白样纳米粒子能力的比较图谱；图3为实施例1中A多肽和AL3A、AL5A、AL7A多肽在脂蛋白样纳米粒子上螺旋程度的比较图谱；图4为实施例1中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于A多肽的脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图谱；图5为实施例1中基于A多肽的脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图6为实施例1中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于AL3A多肽的脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；图7为实施例1中基于AL3A多肽的脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图8为实施例1中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于AL5A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；图9为实施例1中基于AL5A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图10为实施例1中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于AL7A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；图11为实施例1中基于AL7A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图12为实施例2中使用动态激光光散射(DLS)系统测试包裹Ir(ppy)2-DIP的基于AL3A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；图13为实施例2中包裹Ir(ppy)2-DIP的基于AL3A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图14为实施例2中基于A和AL3A结构多肽的脂蛋白样纳米粒子包裹Ir(ppy)2-DIP化合物稳定性的测试图；图15为实施例3中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于A(His)5A结构多肽的包裹脂溶性物质Ir(ppy)2-DIP脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；图16为实施例3中基于A(His)5A结构多肽的包裹脂溶性物质Ir(ppy)2-DIP脂蛋白样纳米粒子的透射电子显微镜成像图像；图17为实施例3中包裹Ir(ppy)2-DIP的A(His)5A-脂蛋白样纳米粒子和AL5A-脂蛋白样纳米粒子与Ni柱孵育2小时后，上清残余荧光量的比较图；图18为实施例3中包裹Ir(ppy)2-DIP的A(His)5A-脂蛋白样纳米粒子和AL5A-脂蛋白样纳米粒子与Ni柱孵育2小时后，脂蛋白样纳米粒子与Ni柱结合量的比较图；图19为实施例4中使用动态激光光散射(DLS)系统测试基于A(RGD)A结构多肽的包裹脂溶性物质Ir(ppy)2-DIP脂蛋白样纳米粒子的粒径测试图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多肽，其特征在于所述多肽包括由依次串联的双亲性α螺旋多肽、连接肽和双亲性α螺旋多肽组成的结构单元，所述连接肽包含有环状结构。

【技术特征摘要】
1.一种多肽，其特征在于所述多肽包括由依次串联的双亲性α螺旋多肽、连接肽和双亲性α螺旋多肽组成的结构单元，所述连接肽包含有环状结构。2.根据权利要求1所述的多肽，其特征在于：所述连接肽具有靶向肽序列；或者，所述连接肽具有由亲水性氨基酸组成的序列；和/或，优选的，所述连接肽包含通过二硫键、酰胺键，硫酯键和内酯键中的至少一种形成的环状结构；和/或，优选的，参与形成所述连接肽的环状结构的氨基酸数量为5～13；和/或，优选的，所述连接肽的环状结构含有C(X)nC氨基酸序列，n选自3～11中的任一整数，C为半胱氨酸，X为能用于组成所述环状结构的任意氨基酸；和/或，优选的，所述连接肽的环状结构的氨基酸序列包含CSGSC、CSGSGSC、CSGSGSGSC、CRGDC、CHHHHHC中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的多肽，其特征在于：至少一个所述双亲性α-螺旋的对应氨基酸序列选自模拟ApoA-I功能的多肽氨基酸序列；或者，优选的，至少一个所述双亲性α-螺旋的对应氨基酸序列选自A-I多肽序列或其反向序列、18A多肽序列或其反向序列、4F多肽序列或其反向序列、GSFLSALEEWTKKLN或其反向序列；或者，优选的，其中所述的两个双亲性α-螺旋对应的氨基酸序列分别为GSFLSALEEWTKKLN和NLKKTWEELASLFSG。4.一种脂蛋白样纳米粒子，包含至少一种磷脂和至少一种多肽；其特征在于：所述多肽包括由依次串联的双亲性α螺旋多肽、连接肽和双亲性α螺旋多肽组成的结构单元；所述连接肽包含有环状结构。5.根据权利要求4所述的脂蛋白样纳米粒子，其特征在于：所述连接肽具有靶向肽序列；或者，优选的，所述连接肽具有由亲水性氨基酸组成的序列；和/或，优选的，所述连接肽包含通过二硫键、酰胺键，硫酯键和内酯键中的至少一种形成的环状结构；和/或，优选的，参与形成所述连接肽的环状结构的氨基酸数量为5～13；和/或，优选的，所述连接肽的环状结构含有C(X)nC氨基酸序列，n选自3～11中的任一整数，C为半胱氨酸，X为能用于组成所述环状结构的任意氨基酸；和/或，优选的，所述连接肽的环状结构的氨基酸序列包含CSGSC、CSGSGSC、CSGSGSGSC、CRG...

【专利技术属性】
技术研发人员：费浩，王乔，马晓川，贾俊丽，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32