[發明專利]用于光動力/NO協同抗生物膜感染和促傷口愈合的兩親性樹狀多肽及其制備方法、用途

有效

• 申請號: 202110572224.X
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113368236B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 蔡曉軍;祝精武;陳俊鵬;楊超
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學附屬口腔醫院
• 主分類號: A61K47/64
• 分類號: A61K47/64;A61K47/00;A61K41/00;A61K33/00;A61P31/04;A61P17/02
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本發明提供一種用于光動力/NO協同抗生物膜感染和促傷口愈合的光響應兩親性樹狀多肽，具有親水端和疏水端，親水端為四代賴氨酸樹狀多肽，且樹枝端負載有NO供體材料；所述疏水端為硬脂酸，通過乙二胺接枝到四代賴氨酸樹狀多肽的尾端，并在四代賴氨酸樹狀多肽的尾端形成疏水內核，疏水內核中負載有光敏劑。本發明還提供了一種用于光動力/NO協同抗生物膜感染和促傷口愈合的光響應兩親性樹狀多肽的制備方法及用途。本發明的光響應兩親性樹狀可滲透細菌生物膜，誘導光敏劑產生的H₂O₂迅速氧化精氨酸釋放大量的NO，光化學過程同時產生單線態氧，實現光動力治療和NO氣體治療的結合，協同抗菌和生物膜消融。

技術領域

本發明涉及醫用生物納米材料技術領域，尤其是樹狀多肽，具體而言涉及一種用于光動力/NO協同抗生物膜感染和促傷口愈合的兩親性樹狀多肽及其制備方法、用途。

背景技術

金黃色葡萄球菌是一種常見的食源性致病微生物，廣泛存在于自然環境中，在適當的條件下，能夠產生腸毒素，引起食物中毒。金黃色葡萄球菌引發的食物中毒報道層出不窮，由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒占食源性微生物食物中毒事件的25％左右，金黃色葡萄球菌成為僅次于沙門氏菌和副溶血桿菌的第三大微生物致病菌，嚴重危及人類的生命和健康。

金黃色葡萄球菌易于在組織中形成具有粘性的多細胞群落的生物膜，而在治療過程中通常使用的抗生素，其在生物膜中穿透速度較慢，有效濃度較低，作用效果較差。同時，生物膜中的細菌可以通過生物膜的屏障作用、群體感應系統和特殊的生長特性等機制產生耐藥性，導致多藥耐藥(MDR)細菌的出現，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，從而導致患者數量逐年增加。僅在美國，皮下膿腫就可造成每年320萬例急診病例，生物膜對傳統的治療策略提出了新的挑戰。目前對皮下膿腫的治療方法是手術切口引流，除了局部或全身使用大劑量抗生素以防止感染。但是，抗生素的使用存在諸多問題：1)膿腫內缺乏血管，囊壁致密，嚴重阻礙了抗生素進入患病區域；2)現有的抗生素很少具有廣譜抗菌活性，尤其是對耐藥病原體的抗菌作用，而更不利的影響是，生物膜的出現還起到保護細菌抵抗宿主的免疫系統的作用，提高耐藥性；3)抗生素的過度使用和濫用會引起許多副作用，例如菌群失衡和免疫功能下降。同時，手術切口引流的傷口處理，除了需要控制感染外，還促進了毀容性傷口的快速愈合以縮短持續時間。傷口護理和避免繼發感染具有重要意義，但對醫生和患者都充滿挑戰。因此，迫切需要開發新的治療策略和高效的抗菌劑，其可以有效地消除形成的生物膜并從膿腫部位清除所有病原體，同時無需手術干預即可促進傷口的快速愈合。

近年來，氣體療法作為一種新興治療策略引起了廣泛的研究興趣，該策略主要利用一些內源性信號分子，如一氧化碳(CO)、硫化氫(H₂S)和一氧化氮(NO)等來治療各種疾病。一氧化氮(NO)是一種內源性抗細菌藥物，是嗜中性粒細胞釋放出來的，作為對病原體免疫反應的一部分，可通過與自由基超氧化物的反應，從而產生反應性副產物，如過氧亞硝酸鹽(-OONO)和三氧化二氮(N₂O₃)。這些副產物通過亞硝化和氧化應激作用于細菌，導致細菌膜破裂和細胞功能障礙，進而表現出較高的通透性，加速細菌DNA損傷，最終導致細菌死亡。NO引起的血管擴張是傷口愈合的一個重要過程，它能促進血液循環，將營養物質輸送到損傷部位。更重要的是，它還可以通過增加皮膚重建過程中肌成纖維細胞和膠原蛋白的產生來促進傷口的快速愈合。NO是一種很有前途的高效抗菌、抗生物膜和促傷口愈合活性的治療劑。鑒于同時具有高效抗菌活性和促進傷口愈合的優異性能，NO被視為了一種高效治療膿腫的多功能氣體遞質。

但值得注意的是，NO的氣體特性使得其可控遞送和精準釋放變得極具挑戰，且如果高濃度的NO不能以一種可控的方式安全遞送至病變組織，則有可能通過氧化或亞硝化作用來破壞正常細胞的線粒體和DNA，進而引起細胞毒性和組織受損。更重要的是，由于NO的抗菌活性和促傷口愈合性能依賴于濃度，高濃度的NO才能發揮出色的抗菌活性，但要促進傷口的快速愈合則只需低濃度的NO，濃度高了反而會破壞血管。因此構建一種能可控釋放和精準遞送NO的多功能遞送系統對于膿腫的高效治療具有重要意義。