用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶载药体系制造技术

本发明专利技术属生物技术领域，具体涉及三种用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系。本发明专利技术使用极具临床应用潜力的多肽水凝胶，共价结合小分子疏水性抗菌药物两性霉素B，形成两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系。所制备的纳米载药体系具有高载药量、高生物相容性和高稳定性，同时具有缓控释药行为、多肽载体易于降解、临床毒副作用降低和明显的抗真菌作用。两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系可以以冻干粉的方式储存和使用，也可以用注射用水稀释以适于静脉注射，或者掺入其它辅料制成片剂、丸剂、粒剂或胶囊。两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系适用于抗真菌及真菌感染性疾病治疗领域，有着很好的应用前景。

Amphotericin B peptide hydrogel drug delivery system for the treatment of fungal infections

The invention belongs to the field of biological technology, and specifically relates to three kinds of amphotericin B polypeptide hydrogel nano drug delivery system for treating fungal infection. The invention uses the polypeptide hydrogel with great clinical application potential, and covalently combines the small molecule hydrophobic antibacterial agent amphotericin B to form a amphotericin B polypeptide hydrogel nano drug delivery system. The prepared nano drug delivery system has high drug loading, high biocompatibility and high stability, and has slow and controlled release behavior, easy degradation of peptide carrier, low toxicity and obvious antifungal effect. Amphotericin B peptide hydrogel nano drug delivery system can be stored and used in the form of freeze-dried powder, can be diluted with injection water for intravenous injection, or mixed with other excipients to prepare tablets, pills, granules or capsules. Amphotericin B peptide hydrogel nano drug delivery system is suitable for the treatment of fungal and fungal infectious diseases, and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶载药体系
本专利技术属生物
，涉及新型两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系。具体涉及三种用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系。
技术介绍
两性霉素B是一类由结节性链丝菌产生的多烯大环内酯类抗生素，是临床上主要用于深部真菌感染的药物。两性霉素B能够特异性的结合真菌细胞膜上的麦角固醇，通过影响细胞膜通透性发挥抑制真菌生长的作用，临床上用于治疗严重的深部真菌引起的内脏或全身感染。虽然两性霉素B药效显著且目前并未发现其有较为明显的耐药性，然而其能引发较强的肾毒性，长久利用将对肾及循环系统造成损伤，临床症状为蛋白尿、低血钾、贫血等，因此导致两性霉素B在临床上的使用备受局限。口服或肌内注射两性霉素B生物利用率低，并且局部刺激性强，所以临床多使用两性霉素B注射剂，主要以脱氧胆酸钠作为增溶剂的注射剂。长期以来，国内外的科研工作者都在努力探寻一种有效手段，试图减少两性霉素B的各种毒副作用。现今，科研人员主要从以下两个方面开展对两性霉素B的研究：(1)采用药物合成的手段，制备两性霉素B衍生物，研发出活性比较好而毒性较低的化合物；(2)采用剂型改造的手段，研发两性霉素B新剂型，此举能较大程度上改善药物的生物利用度，减小毒副作用。目前国外用于临床的两性霉素B剂型多样，经常使用的有注射剂和脂质剂型，此外滴眼剂、眼用膏剂、口服悬浮液、脂肪乳剂、漱口液等也应运而生，其中多种剂型已被纳入多国药典中，两性霉素B纳米载药体系是目前一大研究热点。水凝胶是由糖类衍生物、碱基对或氨基酸小分子以非共价键自组装形成的聚集体，因为具有高生物相容性、低生物毒性、易于降解和体内便于清除等优点，可称作医学工程“无痕”骨架。同时，超分子结构的可塑性、长度可调性、纵横比例的可控性、高序列层级的自组装性均可根据生物体内膜环境与生物学表达信号的要求“量身定制”。而且，凝胶因子自组装形成的三维纳米结构与细胞外基质在同一数量级，可为细胞的迁移、生长和分化提供接近人体的环境。多肽自组装智能材料在特别的生理刺激下能够发生形态转变，这种“量身定制”的水凝胶引起组织工程、生物医学成像和药物转运载体材料等领域研究者的极大兴趣。由Celine和Artzner课题组合成的Lanreotide水凝胶，2003年被FDA批准用于肢端肥大症的临床治疗，在英国、美国和其他一些国家广泛使用，这使功能修饰的智能超分子水凝胶成为药物载体材料领域的研究热点，必将成为未来生物医用材料应用发展的重要方向之一。以氨基酸为基础的多肽水凝胶具有高生物相容性、低生物毒性、易于降解和体内便于清除等优点，多肽智能水凝胶对外界环境中的温度、pH值、光、磁、电、酶等微小变化和刺激有异常敏感的反应。例如可注射温敏水凝胶药物在溶液状态下，药物可以被包埋其中；当将溶液型的水凝胶皮下注射后，在37℃体温作用下，溶液型凝胶转于注射原位转变成半固体的凝胶，通过其自身的降解和药物的扩散作用，达到药物的长效缓控释放。美国西北大学的Stupp课题组在多肽水凝胶的合成与仿生材料工程方面做了大量的开拓性工作。美国Brandeis大学XuBing课题组将万古霉素、紫杉醇和奥沙拉秦等药物与多肽衍生物结合构建超分子水凝胶载药体系，在增加药物的抗炎、抗肿瘤疗效方面取得大量的研究成果。这种功能化修饰的超分子多肽水凝胶智能材料已在药物传输、再生医学和组织工程等领域显示出巨大的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术目的是针对目前临床应用的两性霉素B低生物相容性、生物利用度及临床毒副作用等问题，提供三种用于治疗真菌感染的两性霉素B(简称AmB)多肽类水凝胶纳米载药体系。具体而言，本专利技术利用2-萘乙酸(简称Nap)、萘普生(简称Npx)和地塞米松(简称Dex)为N端的头基，采用多肽固相合成法分别合成Nap、Npx和Fmoc基团保护的苯丙氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸-赖氨酸-酪氨酸(Phe-Phe-Asp-Lys-Tyr，简称FFDKY)的多肽序列Nap-FFDKY、Npx-FFDKY和Fmoc-FFDKY作为AmB的基础载体，以酰胺共价键结合疏水性抗菌药物两性霉素B形成Nap-AmB、Npx-AmB和Fmoc-AmB化合物，其中，Fmoc-AmB化合物用20％的哌啶/N，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)溶液脱掉保护基团Fmoc，利用丁二酸酐改造地塞米松的羟基，结合上述Fmoc-AmB化合物形成Dex-AmB化合物，Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB化合物在多种水溶液(如水、生理盐水、缓冲溶液、多种培养基等)中自组装成稳定的纳米纤维网状结构，形成具有缓控释药特性、生物相容性好、易于降解且明显抗真菌作用的Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB三种多肽类水凝胶纳米载药体系。本专利技术中，以多肽水凝胶为载药系统，能够明显提高所载的疏水性药物两性霉素B的生物相容性以及体内转运效率，同时降低药物的临床毒副作用。本专利技术中，苯丙氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸-赖氨酸-酪氨酸多肽序列中的苯丙氨酸-苯丙氨酸二肽具有促进水凝胶自组装的作用，天冬氨酸-赖氨酸二肽作为最小的抗菌短肽辅助发挥抗菌作用。本专利技术中，地塞米松可降低两性霉素B产生的细胞毒性，利用丁二酸酐改造地塞米松的羟基，降低空间位阻，便于连接Fmoc-AmB化合物形成Dex-AmB联合载药纳米体系。本专利技术中，所述的疏水性药物选自疏水性的抗肿瘤药物、抗真菌药物或抗艾滋病药物，尤其是疏水性模型药物两性霉素B。本专利技术通过以下技术方案构建两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其包括步骤：采用多肽固相合成法合成多肽序列Nap-FFDKY、Npx-FFDKY和Fmoc-FFDKY，在N，N-二甲基甲酰胺溶液(简称DMF)中以酰胺共价键结合两性霉素B形成Nap-AmB、Npx-AmB和Fmoc-AmB化合物，加入冰乙醚得淡黄色沉淀，冻干后得黄色或淡黄色粉末，丁二酸酐(简称SA)和地塞米松在吡啶溶液中反应过夜，加入水继续搅拌10分钟后过滤，得白色粉末Dex-SA化合物备用，Fmoc-AmB化合物用20％的哌啶/DMF溶液脱掉Fmoc-AmB化合物的保护基团Fmoc，在DMF溶液中结合上述Dex-SA化合物形成Dex-AmB化合物，加入冰乙醚得淡黄色沉淀，冻干后得黄色或淡黄色粉末，Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB化合物在多种水溶液(如水、生理盐水、缓冲溶液、多种培养基等)中可自组装成稳定的纳米纤维网状结构，即Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB三种多肽类水凝胶纳米载药体系。本专利技术通过质谱与核磁共振技术对所制备的Nap-FFDKY、Npx-FFDKY、Fmoc-FFDKY、Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB等产物进行结构鉴定，结果表明上述化合物均合成成功。本专利技术通过透射电镜和扫描电镜考察了Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB水凝胶纳米载药体系的微观状态，上述水凝胶均自组装为纳米纤维网状结构。本专利技术通过圆二色谱考察了Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB水凝胶纳米载药体系的空间构象，上述水凝胶均属于turn-转角构象。本专利技术通过X射线衍射考察了两性霉素B、地塞米松和Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB水凝胶纳米载药体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于治疗真菌感染的两性霉素B(简称AmB)多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，利用2‑萘乙酸(简称Nap)、萘普生(简称Npx)和地塞米松(简称Dex)为N端的头基，采用多肽固相合成法分别合成Nap、Npx和Fmoc基团保护的苯丙氨酸‑苯丙氨酸‑天冬氨酸‑赖氨酸‑酪氨酸(Phe‑Phe‑Asp‑Lys‑Tyr，简称FFDKY)的多肽序列Nap‑FFDKY、Npx‑FFDKY和Fmoc‑FFDKY作为AmB的基础载体，以酰胺共价键结合疏水性抗菌药物AmB形成Nap‑AmB、Npx‑AmB和Fmoc‑AmB化合物，其中，Fmoc‑AmB化合物用20％的哌啶/N，N‑二甲基甲酰胺(简称DMF)溶液脱掉保护基团Fmoc，利用丁二酸酐(简称SA)改造地塞米松的羟基，结合上述Fmoc‑AmB化合物形成Dex‑AmB化合物，Nap‑AmB、Npx‑AmB和Dex‑AmB化合物在多种水溶液(如水、生理盐水、缓冲溶液、多种培养基等)中自组装成稳定的纳米纤维网状结构，形成具有缓控释药特性、生物相容性好、易于降解且抗真菌作用的Nap‑AmB、Npx‑AmB和Dex‑AmB三种多肽类水凝胶纳米载药体系。

【技术特征摘要】
1.用于治疗真菌感染的两性霉素B(简称AmB)多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，利用2-萘乙酸(简称Nap)、萘普生(简称Npx)和地塞米松(简称Dex)为N端的头基，采用多肽固相合成法分别合成Nap、Npx和Fmoc基团保护的苯丙氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸-赖氨酸-酪氨酸(Phe-Phe-Asp-Lys-Tyr，简称FFDKY)的多肽序列Nap-FFDKY、Npx-FFDKY和Fmoc-FFDKY作为AmB的基础载体，以酰胺共价键结合疏水性抗菌药物AmB形成Nap-AmB、Npx-AmB和Fmoc-AmB化合物，其中，Fmoc-AmB化合物用20％的哌啶/N，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)溶液脱掉保护基团Fmoc，利用丁二酸酐(简称SA)改造地塞米松的羟基，结合上述Fmoc-AmB化合物形成Dex-AmB化合物，Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB化合物在多种水溶液(如水、生理盐水、缓冲溶液、多种培养基等)中自组装成稳定的纳米纤维网状结构，形成具有缓控释药特性、生物相容性好、易于降解且抗真菌作用的Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB三种多肽类水凝胶纳米载药体系。2.按权利要求1所述的用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，所述的Nap-FFDKY、Npx-FFDKY和Fmoc-FFDKY多肽序列采用固相多肽合成法制备，可选用任何一种氨基酸，合成不同长短、不同序列、不同分子量的多肽序列。3.按权利要求1所述的用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，所述的两性霉素B和地塞米松两种疏水性药物以1∶1比例共价结合在同一多肽载体(FFDKY)上，其中，利用丁二酸酐改造地塞米松的羟基后再结合在多肽序列上。4.按权利要求1所述的用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，所述的Nap-FFDKY、Npx-FFDKY和Fmoc-FFDKY多肽序列以酰胺共价键结合疏水性抗菌药物两性霉素B，形成Nap-AmB、Npx-AmB和Fmoc-AmB化合物。5.按权利要求1所述的用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，所述两性霉素B多肽连接物Fmoc-AmB用20％的哌啶/DMF溶液脱掉保护基团Fmoc，然后再结合丁二酸酐改造的地塞米松，最终形成Dex-AmB化合物。6.按权利要求1所述的用于治疗真菌感染的两性霉素B多肽类水凝胶纳米载药体系，其特征在于，所述的Nap-AmB、Npx-AmB和Dex-AmB化合物可在多种水溶液(如水、生理盐水、缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒畅，丁黎，李腾飞，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32