一种角蛋白肽衍生物及其制备方法、应用和药物组合物技术

本发明专利技术属于生物医药材料技术领域，具体讲，涉及一种角蛋白肽衍生物及其制备方法、应用和药物组合物。本发明专利技术的角蛋白肽衍生物的结构如式I所示，R为疏水基团。本发明专利技术的角蛋白肽衍生物在角蛋白肽结构上引入疏水基团，在水性介质中可通过自组装形成纳米粒子，不仅具有缓控释作用，而且还具有生物黏附性，是一种性能良好的药物载体。良好的药物载体。良好的药物载体。良好的药物载体。

【技术实现步骤摘要】
一种角蛋白肽衍生物及其制备方法、应用和药物组合物


[0001]本专利技术属于生物医药材料
，具体讲，涉及一种角蛋白肽衍生物及其制备方法、应用和药物组合物。

技术介绍

[0002]角蛋白是外胚层细胞的结构蛋白，广泛存在于人和动物的皮毛、角、蹄、壳、爪、鳞片等生物体组织，在自然界中来源丰富，在我国年产量可达几十万吨。角蛋白根据是否纤维化可分为软角蛋白和硬角蛋白两种，两者结构中含硫氨基酸含量有所不同，软胶蛋白主要存在与皮肤组织和细胞组织中。硬角蛋白为纤维化的蛋白，主要存在于动物的表皮和蛋壳内膜中，对机体具有保护作用。角蛋白分子根据二级结构的不同又分为α-角蛋白和β-角蛋白两类，角蛋白结构中富含胱氨酸和羟基氨基酸，可通过二硫键、氢键和离子键作用等黏附于细胞或粘膜。
[0003]天然角蛋白是可以直接使用或经物理、化学改性后使用的天然高分子材料，具有可再生性、生物相容性、生物可降解性及热稳定性等诸多优良性能，具有较好的应用价值和发展前景，因此，有待进一步的研究开发。角蛋白肽是角蛋白的水解产物，近年来，随着对角蛋白肽材料的理论和应用研究的深入开展，这种水溶性小分子肽因具有良好的亲和性、保湿性、抗氧化性、修护毛发、促进哺乳动物细胞有丝分裂、较高的营养等功效和作用，已经开始广泛应用于医药、化妆品、食品、纺织等行业。
[0004]角蛋白肽结构中富含半胱氨酸、丝氨酸及羟基氨基酸，并含有细胞黏附肽序列，如常用的黏附肽RGD和LDV，可被细胞膜上的整合素识别并参与细胞和基质间的黏附。角蛋白肽作为一种天然黏附性生物材料，虽然具有诸多优势，但是其本身还存在重现性差、理化性能有限等缺点。因此，需要经过适当的修饰以增强其适用性能。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的首要专利技术目的在于提出一种角蛋白肽衍生物。
[0007]本专利技术的第二专利技术目的在于提出该角蛋白肽衍生物的制备方法。
[0008]本专利技术的第三专利技术目的在于提出该角蛋白肽衍生物的应用。
[0009]本专利技术的第四专利技术目的在于提出含有该角蛋白肽衍生物的药物组合物。
[0010]为了完成本专利技术的专利技术目的，采用的技术方案如下：
[0011]本专利技术提出一种角蛋白肽衍生物，所述角蛋白肽衍生物的结构如式I所示：
[0012][0013]其中，Keratin Pepide表示角蛋白肽，R为疏水基团，优选碳原子数为8～18的烷基、环戊烷多氢菲基中的至少一种。
[0014]可选的，所述环戊烷多氢菲基选自式II所示取代基：
[0015][0016]其中，R1、R2各自独立的选自碳原子数为1～6的烷基，R3选自碳原子数为1～12的亚烷基，R
’
各自独立的选自羟基、碳原子数为1～6的烷基；n＝1～10；
[0017]优选的，所述环戊烷多氢菲基选自式IIA所示取代基：
[0018][0019]可选的，所述角蛋白肽的分子量为300～8000Da。
[0020]本专利技术还涉及上述角蛋白肽衍生物的制备方法，至少包括以下步骤：
[0021]S1、将R-COOH溶解于反应溶剂中，加入EDC和NHS活化羧基；
[0022]S2、加入角蛋白肽，与活化后的羧基进行缩合反应；
[0023]S3、提取缩合产物，即得所述角蛋白肽衍生物。
[0024]优选的，R-COOH为疏水化合物，优选脱氧胆酸或碳原子数为8～18烷基酸。
[0025]可选的，R-COOH与反应溶剂的重量比为1：10～80；所述反应溶剂优选甲醇、乙醇、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种；进一步优选的，所述活化羧基的反应温度为15～25℃、反应时间为8～36小时，反应条件为避光反应；更进一步优选的，R-COOH、EDC和NHS的重量比为1：10～500：20～600。
[0026]可选的，在S2中，所述角蛋白肽溶解于缓冲溶液中，所述缓冲溶液为柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液、磷酸盐缓冲液、磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液中的一种；
[0027]优选的，所述缩合反应的反应温度为15～25℃、反应时间为4～24小时，反应条件为避光反应。
[0028]可选的，所述提取缩合产物包括：将所述缩合反应后的产物置于截留分子量为300～14000Da的透析袋中，于去离子水中0～10℃透析3～8天，干燥，得所述角蛋白肽衍生物；所述干燥优选冷冻干燥、喷雾干燥或减压干燥中的一种。
[0029]可选的，所述R-COOH与角蛋白肽的偶联率为18％～90％。
[0030]本专利技术还涉及上述角蛋白肽衍生物作为药物载体的应用；优选的，所述药物载体
包括胃肠道给药、眼部给药、皮肤给药、鼻腔粘膜给药、直肠给药或阴道给药的药物载体。
[0031]本专利技术还涉及一种采用上述角蛋白肽衍生物制备的药物载体，所述药物载体的制备方法为：将所述角蛋白肽衍生物和药物溶于药学上可接受的溶剂，蒸发至形成一层薄膜，所述薄膜干燥后加入水化介质至脱模，得到所述药物载体；优选的，所述蒸发为旋转蒸发，时间为10～40min，温度为15～25℃，反应条件为避光反应；更优选的，所述水化介质为缓冲溶液、去离子水或蒸馏水；进一步优选的，所述药物载体的粒径为5～1000nm。
[0032]本专利技术还涉及一种药物组合物，所述药物组合物包括药物和药物载体，所述药物载体上述角蛋白肽衍生物或为上述药物载体；优选的，所述药物包括化学治疗药物、解热镇痛药、甾体抗炎药、非甾体抗炎药、消化系统药物、循环系统药物、神经系统药物、降血糖药、利尿药和激素类药物中的至少一种，所述化学治疗药物包括抗生素和抗肿瘤药；所述药物组合物的剂型选自液体剂型、半固体剂型、固体剂型或喷雾剂型，所述液体剂型为胶体液、乳浊液或混悬液，所述半固体剂型为软膏剂、凝胶剂或栓剂。
[0033]本专利技术的技术方案至少具有以下技术效果：
[0034]本专利技术的角蛋白肽衍生物在角蛋白肽结构上引入疏水基团而制备的两亲性衍生物载体，本专利技术的角蛋白肽衍生物在水性介质中可通过自组装形成纳米粒子，用作药物或活性物质的递送载体，角蛋白肽结构中富含半胱氨酸、丝氨酸及羟基氨基酸，并含有细胞黏附肽序列，如常用的黏附肽RGD和LDV，可被细胞膜上的整合素识别并参与细胞和基质间的黏附，延长载体在细胞和粘膜表面的滞留时间，促进药物的吸收；还可以提高局部药物浓度，增强药物局部靶向性。
[0035]本专利技术的角蛋白肽衍生物可在水性介质中自组装形成纳米载体，其对药学活性分子具有较好的包载。
[0036]本专利技术的角蛋白肽衍生物作为药物载体用于胃肠道给药、眼部给药、皮肤给药、鼻腔粘膜给药、直肠给药或阴道给药等途径给药，具有缓释作用，可减少给药次数。
附图说明
[0037]图1为脱氧胆酸-角蛋白肽衍生物1HNMR谱图；
[0038]图2为脱氧胆酸-角蛋白肽衍生物的临界胶束浓度的荧光图谱；
[0039]图3为载鬼臼毒素角蛋白肽衍生物纳米载体扫描电镜图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种角蛋白肽衍生物，其特征在于，所述角蛋白肽衍生物的结构如式I所示：其中，Keratin Pepide表示角蛋白肽，R为疏水基团，优选碳原子数为8～18的烷基、环戊烷多氢菲基中的至少一种。2.根据权利要求1所述的角蛋白肽衍生物，其特征在于，所述环戊烷多氢菲基选自式II所示取代基：其中，R1、R2各自独立的选自碳原子数为1～6的烷基，R3选自碳原子数为1～12的亚烷基，R
’
各自独立的选自羟基、碳原子数为1～6的烷基；n＝1～10；优选的，所述环戊烷多氢菲基选自式IIA所示取代基：3.根据权利要求1或2所述的角蛋白肽衍生物，其特征在于，所述角蛋白肽的分子量为300～8000Da。4.如权利要求1～3任一项所述的角蛋白肽衍生物的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：S1、将R-COOH溶解于反应溶剂中，加入EDC和NHS活化羧基；S2、加入角蛋白肽，与活化后的羧基进行缩合反应；S3、提取缩合产物，即得所述角蛋白肽衍生物；优选的，R-COOH为疏水化合物，优选脱氧胆酸或碳原子数为8～18烷基酸。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，R-COOH与反应溶剂的重量比为1：10～80；所述反应溶剂优选甲醇、乙醇、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种；进一步优选的，所述活化羧基的反应温度为15～25℃、反应时间为8～36小时，反应条
件为避光反应；更进一步优选的，R-COOH、EDC和NHS的重量比为1：10～500：20～600。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在S2中，所述角蛋白肽溶解于缓冲溶液中，所述缓冲溶液为柠檬酸-氢氧化钠-盐酸缓冲液、磷酸盐缓冲液、磷酸二氢钾-氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛江秀，袁铭，王立业，张岩松，范艳利，刘向慧，张静晓，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：