[發明專利]基于光調節的聚乙二醇化多肽前藥合成工藝及其在制備抗菌藥物中的用途

有效

• 申請號: 202010029395.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN110947001B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 萬陽;管欽坤;胡成飛;溫泉;金一
• 申請（專利權）人: 江西中醫藥大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/60;A61K38/08;A61K38/10;A61P31/04;C07K7/64;C07K7/08;C07K1/04;C07K1/113
• 代理公司: 南昌恒橋知識產權代理事務所(普通合伙) 36125
• 代理人: 許明亮

本發明屬藥物合成領域，具體涉及光敏感復合物cGS?mPEG及cIN?mPEG的合成工藝及其在制備抗菌藥物中的用途。本發明以4'?羥基?3'?甲氧基苯乙酮為起始原料制備光敏感基團2?硝基芐基(2?nitrobenzyl,NB)，再通過在側鏈氨基位置引入該光敏感基團來預先制備光敏感的鳥氨酸和賴氨酸；通過固相多肽合成制備得到含光敏感基團的抗菌肽Gramicidin S(GS)和Indolicidin(IN)。多肽與單甲氧基聚乙二醇（monomethoxy polyethylene glycol,mPEG）的連接通過“點擊”反應(click reaction)的策略。mPEG先通過疊氮取代，再與光敏感基團的炔烴發生‘點擊’反應從而將多肽與mPEG進行連接，制備得到cGS?mPEG和cIN?mPEG。該類復合物未被UV照射前，無溶血副作用、無細胞毒且無抗菌活性，被UV照射激活后，復合物釋放GS及IN原型，顯示出抑菌活性。

技術領域

本發明屬藥物合成領域，具體涉及光敏感復合物cGS-mPEG及cIN-mPEG的合成工藝及其在制備抗菌藥物中的用途。

背景技術

天然抗菌肽（Antimicrobial peptides，AMPs）是生物體經誘導產生的具有抗菌活性的一類小分子多肽，來源廣泛，其分子量小，大約在1~6 kD之間，耐熱、耐酸性強，水溶性好，顯示出高效的殺菌能力和廣譜的抗菌活性，包括革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、寄生蟲、病毒和腫瘤細胞?？咕淖饔脵C制獨特，主要是通過破壞細菌細胞膜造成胞質流失而誘導細菌死亡，該作用機制最大的特點在于不容易引起細菌耐藥性。在當前耐藥菌形勢嚴峻的情況下，抗菌肽不失為一種具有廣泛使用前景的抗菌藥物。然而，天然抗菌肽往往具有較強的溶血副作用，且對酶解代謝穩定性不高，這些缺點嚴重影響了抗菌肽的臨床使用。為此，在不影響抗菌肽生物活性的情況下，改善其溶血及細胞毒活性，并提高代謝穩定性以適應臨床需求是目前抗菌肽藥物研發領域的熱點課題。

本發明利用前藥原理，以Gramicidin S (GS)和Indolicidin (IN) 為例，成功地開發出一條基于光引發的抗菌肽前藥的合成路線，并對其進行體外研究。在對抗菌肽聚乙二醇化修飾后，多肽前藥的溶血和細胞毒活性明顯降低，且代謝穩定性大幅提高。在經過紫外光照射之后，多肽前藥可重新釋放出具有活性的抗菌肽分子。由于未經紫外照射的多肽前藥未顯示出抗菌活性，具有明顯的專一性和特殊性。為此，該項合成技術可有效地進行靶向治療，且通過光調節活性藥物的釋放濃度及作用部位，這對于后期開發天然抗菌肽作為臨床抗癌藥、抗菌藥具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是合成具有感光活性的天然抗菌肽（Antimicrobial peptides，AMPs），具體涉及Gramicidin S (GS)和Indolicidin（IN）感光化合物的合成制備方法和在抑菌活性中的用途。

本發明通過藥物化學合成方法，將Gramicidin S (GS)中的鳥氨酸殘基與光敏感基團2-nitrobenzyl (NB)進行連接，Indolicidin（IN）中的賴氨酸與光敏感基團2-nitrobenzyl (NB)進行連接，并連接不同分子量的單甲氧基聚乙二醇（mPEG），使其溶血及細胞毒活性消失。雖然抑菌活性也受到抑制，但通過紫外照射后，其抗菌肽GS和IN以原型釋放，在光照射部位重新顯示出抗菌活性.本發明不僅適用于環狀抗菌肽Gramicidin S也適用于鏈狀抗菌肽Indolicidin。

本發明所述的由Gramicidin S (GS) 合成的光敏感復合物 cGS-mPEG的結構特征描述如下：

1.cGS-mPEG復合物的光解動力學曲線：高效液相色譜HPLC檢測cGS-mPEG復合物在UV光照下(365 nm, 172 mW/cm²)的光解曲線（0-160 min）；隨著UV照射時間延長，cGS-mPEG逐漸分解，而GS原型則緩慢增加，說明該復合物分解與UV照射的時間呈正相關，見圖2和圖3；