[发明专利]多肽膜及方法

说明书

技术领域

本发明涉及多肽多层膜及方法，尤其涉及与治疗剂可逆连接的多肽多层膜。

背景技术

聚电解质多层膜是由带相反电荷的聚电解质层交替构成的薄膜(如几纳米到几毫米厚)。在合适的基底上通过层叠组装，可以形成这种膜。静电工艺(“ELBL”)中，静电是聚电解质结合的物理基础。由于膜表面电荷密度符号在层连续沉积时发生反转，所以有可能形成积层膜。带相反电荷的聚离子的ELBL沉积的一般原理如图1所示。鉴于ELBL膜工艺的普遍性和相对简单的特点，可以将许多不同类型的聚电解质沉积到许多不同类型的表面上。多肽多层膜属于聚电解质多层膜，包含至少一个含带电多肽的层。多肽多层膜的主要优点是环保。ELBL膜还可以用于封装工艺。多肽膜和微胶囊例如应用在纳米反应器、生物感应器、人工细胞和药物释放载体等方面。

美国专利(公开号：20050069950)中最先阐述了将多肽加到多层膜内的设计原理。简单来说，一个多肽是否适用ELBL，与其净电荷和长度有关。适于ELBL的多肽最好含有一个或多个氨基酸序列基元，即，长度约5-15个氨基酸残基并且具有适于静电沉积用的合适线性电荷密度的连续氨基酸序列。可以采用不同的方法设计适于ELBL的多肽，如直接将多个氨基酸序列基元相互连接，或者用接头将多个氨基酸序列基元连起来。具有合适长度和电荷特性的多肽可以很容易地通过沉积形成一层或多层多肽多层膜。

虽然多肽多层膜的基本设计原理已经阐述的很清楚，但是仍然需要设计具有所需功能，尤其是具有所需生物功能的多肽多层膜。

发明内容

在一实施例中，一种多层膜含有两个或多个聚电解质层，其中，相邻层含有带相反电荷的聚电解质；第一聚电解质层包括含有一个或多个第一氨基酸序列基元的第一多肽层；所述一个或多个第一氨基酸序列基元由5-15个氨基酸残基组成，每个氨基酸残基的静电荷为0.4。所述第一多肽层有至少15个氨基酸残基长，pH7时其电荷差(balance ofcharge)约大于或等于所述第一多肽层总长度的一半；所述第一多肽层含有与其可逆连接的治疗剂。第二层包括含有分子量大于1,000且每个分子带至少5个电荷的聚阳离子材料或聚阴离子材料的第二聚电解质层，其中，所述第二层不含多肽。

一种从多肽多层膜中控释治疗剂的方法，其包括提供上述多肽多层膜，然后将该膜与适于刺激治疗剂从所述可逆连接物中释放出来的刺激物接触。

在另一实施例中，一种组装多肽多层膜的方法，其包括将第二聚电解质层置于基底上，其中，所述第二聚电解质层含有分子量大于1,000且每个分子带至少5个电荷的聚阳离子材料或聚阴离子材料，第二层不含多肽；将第一多肽层置于所述第二聚电解质层上，其中，所述第一多肽层含有一个或多个第一氨基酸序列基元，所述一个或多个第一氨基酸序列基元由5-15个氨基酸残基组成，每个氨基酸残基的静电荷为0.4。所述第一多肽层有至少15个氨基酸残基长，pH7时其电荷差约大于或等于所述第一多肽层总长度的一半；所述第一多肽层含有与其可逆连接的治疗剂。

附图说明

图1是带相反电荷多肽的组装体示意图。

图2显示了DTNB与N1中的Cys侧链的反应过程。TNB基团通过二硫键与肽的巯基结合。

图3是在大范围透析除去未反应的DTNB之后但在加入DTT之前(0h)和1.5h时LN1溶液的吸收光谱。1.5h吸收光谱中412nm峰是由于含有TNB二价阴离子所致，而328nm峰是由于含有TNB-硫醇混合二硫化物所致。低于300nm时吸光度急剧增加是由于DTT所致。在随后的时间点(图中未示)中275nm附近清晰可见的交接处是由于DTT被氧化的缘故。

图4所示为多层膜在190nm的吸光度(光学厚度)与层数之间的关系。

图5显示了在DTT向内扩散下TNB与LN1肽断开的过程。

图6是10个P1/LN1纳米涂层在浸没到0.1mM DTT溶液中0、5、30或60分钟后其液体介质环境的吸收光谱。图中，TNB吸光度随时间增加。

图7是10个P1/LN1膜的释放介质在412nm的吸光度与温育时间之间的关系。“封顶”膜在外表面具有(P1/LN1)₂。TNB动力学与氧化还原电位和封顶层表现的物理行为有关。

图8显示TNB在氧化还原作用刺激下从多肽多层纳米涂层中被释放出来的示意图。为简便起见，DTT分子被省去。ΔE表示还原电位降低，Δt表示时间。

具体实施方式