[发明专利]具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法和应用，属于具有抗菌活性化合物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道，其结构通式为：本发明还具体公开了该具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道的制备方法及其在制备治疗或预防因细菌所致的病害药物中的应用。本发明制得的人工跨膜通道具有优异的抗菌性能，能够较好地应用于因细菌所致的动植物病害的防治，并且制得的人共跨膜通道的溶血毒性很低，可作为全身应用的离子通道类抗生素的候选药物。

技术领域

本发明属于具有抗菌活性化合物的合成技术领域，具体涉及一种具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法和应用。

背景技术

由细菌、病毒、真菌等引起的病原菌感染性疾病对人类及动物的健康造成严重的威胁。目前为止，传统的抗生素仍是治疗这类感染性疾病的首选方法。然而，随着抗生素的使用，人们逐渐发现抗生素易残留、产生过敏反应和污染环境等问题。特别是近些年来，多耐药性病原菌的迅速增加成为人类社会所面临的一个严重威胁，开发新型抗菌剂成为迫在眉睫的任务。

抗菌肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是在生物界中广泛存在的一类由生物机体产生的活性肽，它是动物免疫防御系统为对抗外源性病原体而生成的一类多肽活性物质，在调节机体免疫功能方面具有重要作用。抗菌肽一般由12-80个氨基酸组成的多肽类物质，对细菌、真菌等具有广谱的抗菌活性，并且具有稳定性强、无免疫原性等特点。与传统抗生素通常作用于生物合成的某一特定步骤不同，目前主流研究认为抗菌肽的杀菌机理主要是通过作用于细菌的细胞膜，破坏其完整性并产生穿孔现象，造成细胞内容物流出胞外而死亡，这一独特的作用机理使细菌很难产生耐药性。虽然抗菌肽具有抗菌活性强、抗菌谱广等优点，但是抗菌肽同样会影响哺乳动物细胞(如：血红细胞等)，从而引起溶血毒性。所以进入临床应用的抗菌肽(如：gramicidin A等)主要作为外用药物，用与皮肤表面感染和角膜炎等疾病的治疗。因此，如何发展可全身应用抗菌肽是广大药物化学工作者亟待解决的问题。

人工跨膜通道是一类通过人工合成得到的有机分子，通过合理的设计，这类分子可以在磷脂双分子层上形成贯穿脂双层的纳米孔道，并且可以实现对阴阳离子和极性物质的跨膜输送。由于人工跨膜通道和抗菌肽的作用机制类似，都可以在脂双层上形成跨膜通道。但是，人工跨膜通道要通过在脂双层形成稳定纳米级的孔道才能实现跨膜输送功能，所以其结构往往非常复杂。如何高效的构筑人工跨膜通道是目前的研究难点。人工跨膜通道具有的高稳定性、高输送效率以及结构多样性等特点。所以近年来，关于人工跨膜通道在抗菌、抗癌等生物活性方面的研究引起了人们的关注。目前为止，虽然个别人工跨膜通道表现出类似抗菌肽的抗菌活性，但都面临着同样的问题：(1)抗菌活性不高；(2)溶血毒性难以消除。

综上所述，目前关于人工跨膜通道的制备方法步骤冗长，可以高效制备人工跨膜的方法鲜有报道。并且，同时具有高抗菌活性和低溶血毒性的人工跨膜通道还未见报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道及其制备方法，该方法制得的柱[5]芳烃类人工跨膜通道能够用于制备治疗或预防因细菌(如枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌)所致病害的药物。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，具有抗菌活性的柱[5]芳烃类人工跨膜通道，其特征在于其结构通式为：

其中R为多肽侧链，该多肽侧链的多肽序列为：

Val-Gly-Ala-D-Leu-Trp-D-Leu-Trp-Gly-COOH；

Val-Gly-Ala-D-Val-Trp-D-Leu-Trp-D-Leu-Trp-Gly-COOH；