[发明专利]β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物及其应用

说明书

本发明公开了β‑内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物及其应用，β‑内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物由β‑内酰胺酶抑制肽的氨基端修饰NH₂‑(CH₂CH₂O)₈‑CH₂CH₂COOH而得，获得的β‑内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物不易被水解酶水解，体内半衰期长；可用于制备β‑内酰胺酶抑制剂，与β‑内酰胺类抗菌药物联用以提高β‑内酰胺类抗菌药物的抗菌疗效，在细菌感染治疗领域具有良好的开发应用前景。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物，还涉及β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物的应用。

背景技术

细菌对β-内酰胺类抗菌药物耐药的机制有多种，其中β-内酰胺酶的产生是最重要和最常见的机制，其通过与β-内酰胺环上的羰基共价结合，水解酰胺键使β-内酰胺类抗菌药物失活。近年来，随着超广谱β-内酰胺类抗菌药物的大量应用，β-内酰胺酶的种类、底物谱及耐药程度以惊人的速度发展，已经使细菌对氨曲南、绝大多数第三代头孢菌素甚至第四代头孢菌素耐药。解决上述问题的主要方法之一是开发β-内酰胺酶抑制剂。目前临床广泛应用的β-内酰胺酶抑制剂有克拉维酸、舒巴坦和三唑巴坦等，它们通过抑制β-内酰胺酶的活性而达到保护β-内酰胺类抗菌药物的目的。但随着这些β-内酰胺酶抑制剂的广泛应用，对这些β-内酰胺酶抑制剂耐药的产酶菌也逐渐增加。因此，开发新型、高效的其它β-内酰胺酶抑制剂很有必要。

β-内酰胺酶抑制蛋白(β-lactamase inhibitory protein，BLIP)是1990年从土壤棒状链霉菌培养液中分离得到的主要蛋白质。文献报道，BLIP的2个折叠区域能够插入β-内酰胺酶的活性位点中，阻止β-内酰胺酶与β-内酰胺类抗菌药物的接合。虽然BLIP由165个氨基酸组成，分子量较大，抗原性较强，不适合开发成为临床使用的药物，但其为β-内酰胺酶抑制肽的研究和开发提供了新的途径。公开号为CN1778916A的中国专利申请公开了一种能够抑制β-内酰胺酶的多肽。该多肽由24个氨基酸组成，推测分子量为2600道尔顿，虽然与BLIP相比在分子量、抗原性方面具有一定优势，但仍然存在分子量较大及潜在的抗原性等问题；同时该多肽采用大肠杆菌表达制备，工艺复杂，周期长，耗资大，不适合大规模生产。李勇湧等(β-内酰胺酶抑制肽的活性研究.中国抗生素杂志,2010,35(4):300-304)通过计算机分子三维模拟设计并合成了6个β-内酰胺酶抑制肽(各抑制肽的氨基酸序列未公开)，但在鉴定活性的过程中发现，抑制肽②和⑤无法溶解，抑制肽④在保存过程中大部分已降解，剩下的3个抑制肽虽然具有β-内酰胺酶抑制活性，但活性均较弱。陈勇川等在申请号为CN102212110A公开了β-内酰胺酶抑制肽具有较强的β-内酰胺酶抑制活性，且分子量小，不易产生抗原性，但其在体内易被水解酶水解，半衰期短，为维持一定的疗效需要大剂量反复用药。因此，对β-内酰胺酶抑制肽进行化学修饰，增加其稳定性，改变其在人体内的生物学分布，延长其半衰期是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物；本发明的目的之二在于提供β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物在制备β-内酰胺酶抑制剂中的应用；本发明的目的之三在于提供β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物与β-内酰胺类抗菌药物联合在制备抗菌药物中的应用。

为实现上述发明目的，经大量实验，本发明提供如下技术方案：

β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物，所述β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物为β-内酰胺酶抑制肽的氨基端修饰NH₂-(CH₂CH₂O)₈-CH₂CH₂COOH的化合物，所述β-内酰胺酶抑制肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

优选的，所述β-内酰胺酶抑制肽的聚乙二醇化衍生物的结构式如下：