[发明专利]一种小分子合成抗菌肽及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，具体涉及一种小分子合成抗菌肽及其制备方法和应用。

 

背景技术

自从抗生素发明以来，人类在控制和治疗微生物感染中取得了巨大的成就。但随着目前抗生素的持续使用，微生物抗药性已成为微生物感染控制的重大问题，以至于现在某些微生物细菌已没有控制杀灭的物质，如在临床药物治疗中，万古霉素抗性的葡萄球菌、肠球菌以及其他革兰氏阴性菌感染疾病，这些疾病的治疗均是世界范围内的难题。

抗菌肽是一类广泛存在于微生物及动植物体内的小分子多肽，通常由30多个氨基酸残基组成，分子量为2-7KDa。抗菌肽的杀菌机制在于它能破坏细菌的细胞膜，致使细胞内容物因高渗透压而溢出，最终导致细菌死亡。

抗菌肽因广泛的生物学活性而在医学上显示出良好的应用前景，但现有天然抗菌肽在含量、抗菌活性和溶血作用等方面还存在缺陷。由于抗菌肽在动物体内含量极微，从动物体内提取抗菌肽产量低、费时长、工艺复杂、费用昂贵，这成为制约天然抗菌肽进入实际应用的最大障碍。

近年来，合成多肽在人体中的作用已越来越多地被科学界发现，其产生的医药效果也引起了人们的高度关注。其中阳离子抗菌肽可以作为一类新型的抗生素，把细胞膜作为主要靶点，通过在细胞膜上聚集并导致细胞通透性的增加，从而使细胞膜丧失其屏蔽功能，进而导致细胞死亡。然而，目前公开的阳离子抗菌肽的结构复杂、抗菌活性较低且具有较高的溶血毒性，因此，开发具有结构简单、抗菌活性高、化学合成容易且溶血毒性低特点的阳离子抗菌肽迫不可待。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种结构简单、抗菌活性高且溶血毒性低的小分子合成抗菌肽。

本发明还是提供一种快捷、简便制备上述小分子合成抗菌肽的方法。

本发明还提供所述小分子合成抗菌肽在药物中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种小分子合成抗菌肽，其特征在于，在对天然抗菌肽的序列、结构分析的基础上设计并合成，其序列为：SQ1: R-W-W-R-F-NH₂ (Arg-Arg-Trp-Trp-Arg-NH₂)。

所述小分子合成抗菌肽的制备方法，采用固相化学合成法从N末端到C末端合成，具体步骤为：

（1）抗菌肽的制备：

制备从N端到C端逐个进行，由多肽合成仪自动控制；

首先称量0.1mmol的结合了第一个氨基酸即Arg的树脂，装柱，再用20%（v/v）哌啶二甲基甲酰胺溶液脱保护，然后用二甲基甲酰胺清洗，将用9-笏甲氧羰基(Fmoc)保护的氨基酸Arg溶解于碳二亚胺(DCC)，并加入羟基苯并三唑(HOBt)/二异丙基乙基胺(DIPEA)，溶解后的溶液在柱上循环偶合反应30min后，用三氟乙酸(TFA)清洗，并重复以上脱保护到偶合反应步骤直到SQ1序列中所有氨基酸均被接入，制备结束，以乙醚将三氟乙酸中的多肽析出，清洗，形成固体粗品抗菌肽；

（2）抗菌肽的纯化：

称量10mg干燥后的固体粗品抗菌肽SQ1，溶于10mL 0.1%（v/v）的三氟乙酸(TFA)超纯水溶液中；样品处理后用反相液相色谱(Vydac 218TP1022柱，2.2×25cm)进行纯化，洗脱液：流动相A为0.1%（v/v）的三氟乙酸(TFA)超纯水溶液，流动相B为0.1%（v/v）的乙腈(ACN)超纯水溶液；洗脱梯度为：A相：5%~30%（v/v）；流速15 mL/min，检测波长220nm，进样体积为4 mL，收集洗脱峰；并将反相液相色谱(RP-HPLC)纯化出来的目标峰放置冻干机中，在-50℃冻干后，再用质谱确认正确与否，HPLC检测纯度。 

进一步，本发明还提供所述小分子合成抗菌肽在制备治疗细菌感染疾病药物中的应用，以及在制备治疗革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌中的应用。

 相比现有技术，本发明具有如下有益效果： 

（1）本发明小分子合成抗菌肽结构简单，不需要进行任何修饰连接，制备成本低廉，为本发明大规模制备奠定了基础。

（2）本发明小分子合成抗菌肽对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有广谱杀伤活性，并较天然抗菌肽具有更强的杀菌和抑菌活性。

（3）本发明小分子合成抗菌肽SQ1高浓度下的溶血率非常低，表明本发明抗菌肽的溶血毒性极小，为实际应用开发奠定了基础。