[發(fā)明專利]生物活性肽修飾的納米銀及其制備方法和用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110440715.5
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN103169982A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 黃永焯;劉金華
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海藥物研究所
• 主分類號: A61K47/48
• 分類號: A61K47/48;A61K33/38;A61P35/00
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;徐琳

技術領域

本發(fā)明涉及一種抗腫瘤納米藥物及其制備方法和用途，且更具體而言，涉及一種生物活性肽修飾的納米銀及其制備方法和用途。本發(fā)明的生物活性肽修飾的納米銀是一種可對多藥耐藥性腫瘤具有高效細胞毒作用的納米藥物。

背景技術

惡性腫瘤是危害人類健康的重大疾病。據(jù)報道，我國每年癌癥發(fā)病人數(shù)約260萬，死亡人數(shù)約180萬，過去30年中國癌癥死亡率增加了80％，成為中國城市和農村居民的第一位死因。盡管人們?yōu)橹委煱┌Y嘗試了諸多方法，但依然沒有取得重大突破。目前，由于化療藥物的廣泛使用，更是造成了很多腫瘤細胞的多藥耐藥性，使得癌癥這一難題更難攻克。

近年來，銀作為生物安全性高、穩(wěn)定性好的材料引起廣泛關注，納米材料因其獨特的量子效應、小尺寸效應以及比較大的比表面積表現(xiàn)出很多特有的性質，引起人們廣泛的研究興趣。近年來，人們越來越多的把目光放在納米材料的性質及應用上，納米銀(AgNP)的生理活性作用也引起了人們的高度注意。在已報道的文獻中，人們發(fā)現(xiàn)AgNP不但具有明顯的抗菌活性，還有抗病毒、抗腫瘤等生物活性。如：Gopinath等報道了AgNP可以使細胞內的線粒體膜通透性發(fā)生改變，從而促進腫瘤細胞的凋亡；Verma等也發(fā)現(xiàn)AgNP具有較好的抗癌活性；Youngs等報道了AgNP對乳腺癌細胞的抑制殺傷作用。但是AgNP作為一種剛性的無機納米材料較難進入細胞，令其治療應用受到較大的限制。

穿膜肽是一段富含精氨酸的生物活性多肽，體內體外實驗都驗證了不同種類的穿膜肽具有良好的快速穿膜進入細胞的作用。穿膜肽還可以與生物大分子和納米粒子通過化學偶聯(lián)的方法結合從而促進它們進入細胞和動物的組織，同時并不影響所攜帶蛋白質的生物活性。穿膜肽(細胞穿膜肽(cell-penetrating?peptides，CPPs))，是一類小于30個氨基酸的多肽，它們可以以能量依賴的方式進入細胞。這類肽在文獻報道中有不同的名稱，例如膜移位序列(membrane?translocation?sequence，MTS)是另一種常用來描述這些多肽穿細胞膜能力的名稱。CPPs來源于某些蛋白質的蛋白轉導域(protein?transduction?domains，PTD)部分，顧名思義，這段結構域在蛋白質中起轉導作用，CPPs又被稱為PTD。1988年，Green等人觀察到人類獲得性免疫缺陷病毒HIV-1中Tat蛋白能引起活細胞內化作用而產生穿膜作用，隨后發(fā)現(xiàn)了一段86個氨基酸長度的活性片段Tat-86。幾年之后有文獻報道果蠅的觸角足蛋白中60個氨基酸的同源結構域也能穿透細胞膜。為了研究清楚內化作用的驅動力，人們對同源結構域進行定點突變，發(fā)現(xiàn)第三個螺旋結構是穿膜所必需的，繼而發(fā)現(xiàn)了這類穿膜蛋白的基本序列YGRKKRRQRRR。它是一段由11個氨基酸組成的富含精氨酸的多肽，是目前研究應用最為廣泛的穿膜肽。因此我們首次提出這樣一個新策略，即基于穿膜肽修飾技術來提高AgNP的穿越細胞的能力，從而增強AgNP對多藥耐藥腫瘤細胞的細胞毒作用。同時，由于納米銀的納米尺寸效應，它超出了多藥耐藥細胞膜藥物外排轉運蛋白的轉運能力，令藥物外排蛋白不能有效地將納米銀藥物外排出細胞外，從而使納米銀藥物在腫瘤細胞內維持有效的濃度，發(fā)揮殺滅腫瘤作用。

目前AgNP本身作為一個金屬納米材料，其對生物膜的穿透效果不是很好，因此只是單純的用AgNP作為納米藥物，其入胞效果欠佳，從而不能很好發(fā)揮作用。將具有生物活性的穿膜肽連接在AgNP上后，可以在很大程度提高AgNP穿過生物膜進入細胞的效率，從而使AgNP的抗腫瘤效果得到較大程度的發(fā)揮。但是現(xiàn)有技術中，用生物活性多肽來修飾AgNP粒子還存在多肽與金屬納米材料難以直接進行表面修飾的問題。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，發(fā)明人致力于研究通過對納米銀(AgNP)采用穿膜肽修飾技術從而得到的一種可對多藥耐藥性腫瘤具有高效細胞毒作用的納米藥物。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于銀-硫鍵(Ag-S)的形成比較容易實現(xiàn)，而且Ag-S在生理條件下比較穩(wěn)定，因此，通過在具有生物活性的穿膜肽序列的末端引入一個半胱氨酸而得到一個巰基，再通過該巰基與納米粒表面的銀原子形成的Ag-S鍵，從而可得到穩(wěn)定的生物活性肽修飾的納米銀偶聯(lián)物。本申請的生物活性肽修飾的納米銀不僅實現(xiàn)了無機納米材料AgNP穿過細胞膜的能力從而極大地提高其對多藥耐藥腫瘤細胞生長的抑制作用，而且為腫瘤治療找到了一種新的潛在藥物。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種生物活性肽修飾的納米銀，所述生物活性肽為含有巰基的穿膜肽。