[发明专利]可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂及其制备方法与应用。该抗菌剂的结构通式为C_n‑X‑Y，其中X和Y均为穿膜肽，且X和Y串联形成亲水部分；C_n表示与穿膜肽偶联的疏水部分脂肪酸链；穿膜肽为L型氨基酸；所述脂肪酸链的碳原子个数为12‑20。本发明所述自组装串联穿膜肽纳米颗粒具有较好的抗细菌(包括耐药细菌)和抗真菌作用，其能透过血脑屏障，且溶血毒性较低，可用于研制治疗脑部感染及其他感染疾病的新型抗菌药物。

技术领域

本发明涉及串联穿膜肽，特别是涉及可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂及其制备方法与应用，该应用涉及纳米颗粒抗菌剂在制备治疗脑部感染及其他细菌或真菌感染疾病药物中的应用。

背景技术

脑部感染长期作为最重要的感染性致死原因之一，可由细菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和真菌如白色念珠菌引起。在急性脑膜炎患者中，即使细菌是敏感菌，并且很早给予抗生素治疗，高死亡率仍可能发生在几小时内，且幸存者可能遭受永久性视觉损害、听力丧失、神经功能障碍及行动障碍。尽管抗生素治疗的重大进展，由于药物很难穿透血脑屏障进入脑脊液和脑组织，脑部感染患者仍然存在很高的致病率和死亡率。临床上只有少数抗生素可用于治疗脑部感染，但其对中枢神经系统及肝肾等器官的较高的毒性限制了其使用。影响治疗效果的另一个因素是近年来不断加强的细菌耐药性及增多的耐药菌株。

近年来，穿膜肽因其超强的穿膜能力及携带分子进入细胞的载体功能，引起了广泛关注。聚精氨酸R₉(或聚赖氨酸K₉)是有名的穿膜肽之一，而NP1(或NP2)是2015年SanghoLim等从人NLBP蛋白中首次发现的穿膜肽，其有极强的穿膜及蛋白运输作用，且其序列存在于许多物种体内。

自组装肽纳米颗粒因其广谱抗菌活性和抑制耐药微生物的能力，有望成为新型的抗菌药物。因此，通过改进穿膜肽开发新型抗菌药物十分有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂，发明基于将穿膜肽NP1(或NP2)及R₉(或K₉)串联并进行修饰，设计了可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂，且其能克服细菌耐药性，可用于治疗脑部感染及其他感染疾病。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂：该抗菌剂的结构通式为C_n-X-Y，其中X和Y均为穿膜肽，且X和Y串联形成亲水部分；C_n表示与穿膜肽偶联的疏水部分脂肪酸链；穿膜肽为L型氨基酸；所述脂肪酸链的碳原子个数为12-20；

所述X为阳离子穿膜肽；

所述Y为NP1或NP2；所述NP1序列为KKDKKDERRRK；所述NP2序列为KIKKVKKKGRK。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述脂肪酸为月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸或花生酸。

优选地，所述阳离子穿膜肽为九聚精氨酸R₉或九聚赖氨酸K₉。

优选地，所述自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂具有100-500nm的平均直径。

所述可穿透血脑屏障的自组装串联穿膜肽纳米颗粒抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：

1)采用Fmoc固相合成法制备串联穿膜肽，先溶涨树脂，洗涤并脱保护后，将第一个Fmoc-氨基酸和HoBt进行缩合，脱保护并洗涤后，茚检确认脱保护完全；然后缩合第二个氨基酸，重复以上步骤，由C-端向N-端，直至多肽链合成完成；

2)将合成完成的多肽链用裂解液裂解，减压过滤后用冷乙醚沉淀获得粗肽，并通过液相色谱进一步纯化；