一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统及其制备与应用技术方案

本发明专利技术公开了一种Ts抗菌肽‑TPGS修饰复合纳米递药系统，以生物相容性材料磷酸钙纳米粒为纳米载体，以Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯为稳定剂，包封替加环素制得，各原料质量百分比如下：Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯10％～25％，磷酸钙65％～85％，替加环素3％～20％。本发明专利技术复合纳米递药系统可通过Ts抗菌肽与肺炎克雷伯菌细菌外膜上脂多糖的特异性结合，实现药物向细菌的靶向递送，通过聚乙二醇维生素E琥珀酸酯对外排泵的抑制作用以减少药物外排，从而显著提高细菌内替加环素药物浓度，提高替加环素抗菌效果；同时，可通过Ts抗菌肽与替加环素的联合抗菌作用，进一步提高替加环素的抗感染效果。

【技术实现步骤摘要】
一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统及其制备与应用(一)
本专利技术涉及一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统及其制备与应用，属于药物制剂
(二)
技术介绍
肺炎克雷伯菌为革兰阴性杆菌，是院内三大条件致病菌之一，可引起免疫力低下患者的多部位感染，包括肺炎、肝脓肿、泌尿道感染、脑膜炎以及败血症等。肺炎克雷伯菌易出现多重耐药。碳青霉烯类抗菌药物曾是治疗多重耐药肺炎克雷伯菌感染的王牌药物，然而近年来随着碳青霉烯类抗菌药物的广泛应用，中国乃至全球碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌比例不断上升。全国细菌耐药监测网分析报告显示2020年肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药率为～20％，现有针对多重耐药尤其是碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌感染的可选药物有限。替加环素(tigecycline，TIG)是首个应用于临床的新一代甘氨酰环类抗菌药物，但随着临床应用的增加，多重耐药肺炎克雷伯菌对替加环素敏感性逐渐降低，耐药率增加。替加环素耐药肺炎克雷伯菌几乎对其他抗菌药物均表现为耐药，后续可选药物微乎其微。近年来，相比细菌耐药性的迅速增加，抗菌药物研发速度相对滞后。因此，寻找有效手段用以克服肺炎克雷伯菌替加环素耐药具有重要的价值和意义。外排泵基因高表达是多重耐药肺炎克雷伯菌替加环素耐药的重要机制。高表达的外排泵使细菌内药物浓度降低，从而使细菌对其敏感性降低，因此改变传统的药物递送方式，增加药物在细菌内的分布，是克服细菌耐药和提高药物抗感染疗效的有效途径。纳米递药系统的出现为药物递送方式带来了新的技术革命，它通过尺寸效应和提高生物膜的通透性改变药物的体内分布，可显著提高药物疗效及用药安全系数。因此，选择安全的材料构建抗菌药物纳米递送系统，将抗菌药物靶向递送至细菌内部，并抑制外排泵活性是提高细菌内药物浓度和克服细菌耐药的有效手段。聚乙二醇维生素E琥珀酸酯(TPGS)是一种安全、优良的非离子型表面活性剂，具有两亲性，可作为P-糖蛋白(P-gp)抑制剂应用于克服肿瘤细胞多药耐药性。TPGS由维生素E琥珀酸酯与聚乙二醇1000的酯化反应形成，其中聚乙二醇1000结构可延长所修饰给药系统的体内循环时间并延长药物半衰期；TPGS中维生素E的生育酚结构，可破坏细菌膜结构、增加膜结构渗透性并抑制耐药细菌中的外排泵活性。Ts抗菌肽(序列：GSKKPVPIIYCNRRSGKCQRM)是一种阳离子多肽，可通过与革兰氏阴性细菌外膜的主要成分脂多糖(LPS)的结合和相互作用，实现对革兰氏阴性菌的特异性识别；同时，Ts可通过与LPS的结合插入细菌外膜，使细菌外膜通透性增强，以膜依赖性的方式杀死细菌，因此Ts具有选择性抗微生物活性，对多重耐药大肠杆菌、肺炎克雷伯菌等许多革兰氏阴性细菌具有较好的抗菌活性。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是一种抗替加环素耐药肺炎克雷伯菌的Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统及其制备与应用。本专利技术采用的技术方案是：一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统，以生物相容性材料磷酸钙纳米粒为纳米载体，以Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯为稳定剂，包封替加环素制得，纳米递药系统中各原料质量百分比如下：Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯10％～25％，磷酸钙65％～85％，替加环素3％～20％。本专利技术构建的纳米递药系统应用于抗替加环素耐药肺炎克雷伯菌感染的治疗，可通过TPGS对外排泵的抑制作用和Ts抗菌肽与细菌外膜LPS的结合，实现药物的靶向递送，并减少药物外排，从而提高细菌内药物浓度，克服肺炎克雷伯菌的替加环素耐药性。优选的，所述Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯中Ts抗菌肽与聚乙二醇维生素E琥珀酸酯物质的量之比为0.1～1:1。本专利技术还涉及制备所述Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统方法，所述方法包括：(1)Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯嫁接物的合成：称取Ts抗菌肽，加入无水二甲亚砜并超声溶解，冰浴搅拌下，加入(Boc)2O，5～10min后转至室温下继续避光搅拌12h；称取N,N'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，加入反应体系，在50～60℃下搅拌0.5～2h以活化羧基，然后加入到已预热至50～60℃的TPGS无水二甲亚砜溶液中，于200～400rpm下继续反应18～24h；反应结束后，除去Boc保护基，分离纯化得到Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯；所述分离纯化方法可如下：将最终反应产物转移至透析袋(MWCO1.0kDa)，采用去离子水透析48h，收集透析袋内液体，5000rpm离心20min后，取上清液，经冷冻干燥可得Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯；(2)Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙纳米粒的制备：取氯化钙溶液、Ts-TPGS溶液、去离子水，混合均匀后，缓慢滴入磷酸盐水溶液和柠檬酸钠水溶液，采用氢氧化钠将反应液pH调整至7.5～8.0，90～100℃下搅拌反应3～4h后，透析、冷冻干燥得Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙纳米粒；(3)Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙/替加环素纳米递药系统的制备：配制替加环素水溶液，缓慢滴入Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙纳米粒溶液中，室温下继续避光搅拌2～3h后，透析除去未被包封的替加环素，收集透析袋内液体，离心收集上清液，冷冻干燥得所述Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统。优选的，步骤(1)中Ts抗菌肽与聚乙二醇维生素E琥珀酸酯物质的量之比为0.1～1：1。优选的，步骤(1)中Ts抗菌肽：N,N'-二环己基碳二亚胺：4-二甲氨基吡啶物质的量之比为1：3～5：0.3～0.5。优选的，步骤(3)中替加环素与Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙纳米粒的质量之比为0.05～0.3：1。本专利技术还涉及所述Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统在制备抗替加环素耐药肺炎克雷伯菌的药物中的应用。外排泵基因高表达是多重耐药肺炎克雷伯菌替加环素耐药的重要机制，TPGS可抑制耐药细菌中的外排泵活性，Ts抗菌肽可通过与LPS的结合特异性识别革兰阴性菌，并具有抗菌活性。基于此，本专利技术以生物相容性材料磷酸钙纳米粒为纳米载体，以Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯(Ts-TPGS)为稳定剂，包封替加环素制得复合纳米递药系统，通过药物向细菌的靶向递送和减少外排提高细菌内药物浓度，克服多重耐药肺炎克雷伯菌的替加环素耐药性。本专利技术的有益效果主要体现在：本专利技术复合纳米递药系统可通过Ts抗菌肽与肺炎克雷伯菌细菌外膜上脂多糖的特异性结合，实现药物向细菌的靶向递送，通过聚乙二醇维生素E琥珀酸酯对外排泵的抑制作用以减少药物外排，从而显著提高细菌内替加环素药物浓度，提高替加环素抗菌效果；同时，可通过Ts抗菌肽与替加环素的联合抗菌作用，进一步提高替加环素的抗感染效果，克服肺炎克雷伯菌的替加环素耐药性。(四)附图说明图1为Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙/替加环素纳米递药系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统，以生物相容性材料磷酸钙纳米粒为纳米载体，以Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯为稳定剂，包封替加环素制得，各原料质量百分比如下：Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯10％～25％，磷酸钙65％～85％，替加环素3％～20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统，以生物相容性材料磷酸钙纳米粒为纳米载体，以Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯为稳定剂，包封替加环素制得，各原料质量百分比如下：Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯10％～25％，磷酸钙65％～85％，替加环素3％～20％。


2.如权利要求1所述的Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统，其特征在于Ts抗菌肽-聚乙二醇维生素E琥珀酸酯中Ts抗菌肽与聚乙二醇维生素E琥珀酸酯物质的量之比为0.1～1:1。


3.制备权利要求1所述Ts抗菌肽-TPGS修饰复合纳米递药系统方法，所述方法包括：
(1)Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯嫁接物的合成：称取Ts抗菌肽，加入无水二甲亚砜并超声溶解，冰浴搅拌下，加入(Boc)2O，5～10min后转至室温下继续避光搅拌12h；称取N,N'-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶加入反应体系，在50～60℃下搅拌0.5～2h以活化羧基，然后加入到已预热至50～60℃的TPGS无水二甲亚砜溶液中，于200～400rpm下继续反应18～24h；反应结束后，除去Boc保护基，分离纯化得到Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯；
(2)Ts抗菌肽修饰的聚乙二醇维生素E琥珀酸酯/磷酸钙纳米粒的制备：取氯化钙溶液、...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓阳，姜赛平，杜永忠，王小娟，洪东升，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33