一种多肽及其应用、抗菌药物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多肽及其应用、抗菌药物及其制备方法。所述多肽的氨基酸主链的序列为Lys

【技术实现步骤摘要】
一种多肽及其应用、抗菌药物及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，更具体地，涉及一种多肽及其应用、抗菌药物及其制备方法。

技术介绍

[0002]多肽是以α
‑
氨基酸作为结构单元，按照一定序列以肽键连接，构成的一类化合物。因其是蛋白质水解的中间产物，在生物体内分布非常广泛，并且参与调控生命体内多种生理活动与功能。多肽类具有药效高，生物利用度好，副作用小，易降解代谢，易化学修饰等优点，已发展出细胞因子模拟肽、抗菌活性肽、诊断用多肽、其他药用小肽等，广泛应用于医学领域以及美容化妆品中。
[0003]用于抗菌领域的多肽通常通过基因工程表达系统得到，但存在容易被宿主细胞分解、对宿主细胞产生毒性、氨基酸组成不均匀、表达效率低、常以融合蛋白的形式表达后期难以提纯分离等问题，限制了抗菌肽的广泛应用。近年来出现了固相合成制备抗菌多肽的方法，可以解决上述问题，但目前通过固相合成制备抗菌多肽的序列较为冗长繁杂，使用的氨基酸种类多，通常采用5
‑
6种，甚至多于10种，这样的抗菌多肽序列通常为不带有侧基的主链，通过调整不同种类的氨基酸顺序和数量来调整其性能，大大增加了抗菌多肽的制备成本。而利用抗菌多肽制备的药物，通常采用直接将抗菌多肽对药物进行包裹，负载能力低，且无法保证药物的深层递送。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多肽及其应用、抗菌药物及其制备方法，其目的在于提供序列与结构简单的、可用于抗菌的多肽，总氨基酸数量少，在保证良好性能的前提下降低了制备成本。该多肽与金属离子、配体药物多组分通过配位作用组装后，负载能力高，且能够实现药物的深层递送、对细菌表现出主动靶向性。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种多肽；所述多肽的氨基酸主链的序列为Lys
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Lys
‑
Lys
‑
His
‑
Lys
‑
Lys
‑
Lys或Arg
‑
Arg
‑
Lys
‑
His
‑
Lys
‑
Arg
‑
Arg，所述多肽包括两个氨基酸侧链，该两个氨基酸侧链的序列独立地选自Val
‑
Val
‑
Val、Ala
‑
Ala
‑
Ala、Leu
‑
Leu
‑
Leu、Ile
‑
Ile
‑
Ile、Phe
‑
Phe
‑
Phe或Trp
‑
Trp
‑
Trp，该两个氨基酸侧链分别位于所述氨基酸主链的第3位氨基酸的中心碳原子和第5位氨基酸的中心碳原子上。
[0006]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种多肽在制备抗细菌药物中的应用。
[0007]优选地，所述多肽用于靶向至细菌生物膜表面；优选地，所述细菌为金色葡萄球菌、大肠杆菌或耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。
[0008]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种抗菌药物，包括多肽。
[0009]按照本专利技术的又一个方面，提供了一种抗菌药物的制备方法，所述方法包括：
[0010]步骤1：将多肽和金属离子溶解于去离子水中，将配体药物溶解在有机溶剂中，将两种溶液混合后加入缓冲液稀释得到混合液；所述金属离子分别与多肽和配体药物进行配
位反应；
[0011]步骤2：将所述混合液进行孵育，将孵育完成后的混合液进行离心并过滤，得到抗菌药物。
[0012]优选地，所述金属离子为锌离子、银离子、铜离子、钙离子、铁离子、钴离子、铂离子和金离子中的至少一种。
[0013]优选地，所述配体药物为姜黄素、卟啉类化合物和多酚类化合物中的一种；优选地，所述卟啉类化合物为二氢卟吩e6、酞菁或福大赛因；优选地，所述多酚类化合物为儿茶素、没食子儿茶酚、儿茶酚没食子酸酯、没食子儿茶酚没食子酸酯、鼠李素、杨梅素、桑黄素、槲皮素、原花青素、没食子酸鞣质或鞣花单宁，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、六氟异丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、乙酸和三氟乙酸中的一种。
[0014]优选地，所述多肽、金属离子、配体药物的摩尔比为1:(0.5
‑
2):(1
‑
3)；优选地，所述去离子水中多肽的浓度为500
‑
1000μM，所述去离子水中金属离子的浓度为500
‑
1000μM，所述有机溶剂中配体药物的浓度为1
‑
10mM；所述缓冲液为醋酸缓冲液、磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液中的一种，所述缓冲液的pH为5.5
‑
8.5，所述缓冲液的浓度为10
‑
100mM；所述混合液中多肽的浓度为10
‑
100μM,所述混合液中配体药物的浓度为10
‑
100μM,所述混合液中金属离子的浓度为10
‑
100μM。
[0015]优选地，所述孵育的温度为10
‑
40℃，孵育的时间为0.5
‑
8小时。
[0016]优选地，所述的离心时间为10
‑
20分钟，离心转速为5000
‑
12000rpm。
[0017]优选地，所述抗菌药物的粒径为50
‑
100nm。
[0018]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，至少能够取得下列有益效果。
[0019](1)本专利技术提供的多肽具有较为简单的序列与结构，总氨基酸数量少，氨基酸种类少。在保证良好性能的前提下降低了制备成本。本专利技术中多肽采用带有正电的阳离子氨基酸作为主链；使得该多肽能够对细菌表现出主动靶向性，该多肽主链带有正电，而细菌生物膜表面为负电，细胞表面的正负电荷吸引是多肽与细菌的主要作用机制之一。同时，本专利技术采用疏水β折叠序列作为侧链，驱动多肽形成规整组装结构，并增强了组装体的生理稳定性，从而避免了抗菌性能差，在体内很快被降解的问题。本专利技术中的多肽采用对称结构，中间为组氨酸可以作为配位单元，对称的两端为带有正电荷的序列作为功能活性位点。这样对称的结构可以实现在后续与金属离子、治疗药物多组分通过配位作用组装后，得到形貌粒径均一的球形纳米结构。包含该多肽的药物可以作用于细菌细胞膜，形成跨膜的离子通道，造成细菌内容物泄漏，从而杀死细胞。
[0020](2)本专利技术提供的抗菌药物形貌为球形纳米胶束，粒径为50
‑
100nm，有利于细胞内吞、细菌渗透，稳定性优良。在该抗菌药物中金属离子作为超分子作用支点使超分子自组装具有灵活、可控的优势，由此产生的多肽...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多肽，其特征在于，所述多肽的氨基酸主链的序列为Lys
‑
Lys
‑
Lys
‑
His
‑
Lys
‑
Lys
‑
Lys或Arg
‑
Arg
‑
Lys
‑
His
‑
Lys
‑
Arg
‑
Arg，所述多肽包括两个氨基酸侧链，该两个氨基酸侧链的序列独立地选自Val
‑
Val
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Val、Ala
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Ala
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Ala、Leu
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Leu
‑
Leu、Ile
‑
Ile
‑
Ile、Phe
‑
Phe
‑
Phe或Trp
‑
Trp
‑
Trp，该两个氨基酸侧链分别位于所述氨基酸主链的第3位氨基酸和第5位氨基酸上。2.如权利要求1所述的多肽在制备抗细菌药物中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述多肽用于靶向至细菌生物膜表面；优选地，所述细菌为金色葡萄球菌、大肠杆菌或耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。4.一种抗菌药物，其特征在于，包括如权利要求1所述的多肽。5.一种抗菌药物的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：将如权利要求1所述的多肽和金属离子溶解于去离子水中，将配体药物溶解在有机溶剂中，将两种溶液混合后加入缓冲液稀释得到混合液；所述金属离子分别与多肽和配体药物进行配位反应；步骤2：将所述混合液进行孵育，将孵育完成后的混合液进行离心并过滤，得到抗菌药物。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述金属离子为锌离子、银离子、铜离子、钙离子、铁离子、钴离子、铂离子和金离子中的至少一种。7.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锦涛，熊静宜，杨卓燃，蒋皓，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：