[发明专利]一种茶氨酸多肽铜团簇及其制备方法和作为抗菌剂的应用

说明书

本发明公开了一种茶氨酸多肽铜团簇的制备方法：式1所示茶氨酸多肽溶于去离子水中，搅拌下滴加碱性水溶液A，然后再滴加Cu盐溶液、碱性水溶液B，避光反应4‑8h，反应液经纯化处理，制备得到茶氨酸多肽铜团簇。本发明提供的茶氨酸多肽铜团簇可作为抗菌剂应用，抗菌能力强，对S.aureus的半抑制浓度(IC50)小于200μM，且茶氨酸多肽铜团簇具有良好的生物安全性，毒性低，细胞安全性好，生产成本低。

技术领域

本发明涉及抗菌药物领域，具体涉及一种可用于致病菌杀伤的茶氨酸多肽铜团簇的制备方法以及该类铜团簇在杀伤致病菌中的治疗应用。

背景技术

多年来传统的抗生素如青霉素类、头孢类、糖肽类和高通量筛选小分子化合物的广泛使用导致大量病原菌已经产生耐药性。2015年，大约有70万人的死亡是由耐药菌感染引起的(Nat.Rew.Drug.Discov.2018,17,35)，预计到2050年，由抗性细菌引起的感染事件将导致1000万人死亡(WHO,World Health Organization Antimicrobial Resistance,2014)，因此急需研制和开发一种高效，安全的新型的抗菌剂来代替传统抗生素应对致病菌的感染危机。

金属团簇是由几个或几十上百个贵金属原子以及多个配体组成的一类具有超小尺寸(小于2nm)、独特的荧光可调节性、高稳定性和良好的生物相容性的新型材料。申请者前期已经使用多肽合成了金团簇用于对金黄色葡萄球菌的检测和抑制，但该金团簇的多肽配体合成成本相对较高、且对金黄色葡萄球菌的半抑制浓度(IC50)大于800μM，杀菌能力不强，前期工作也没有评估该金团簇的生物安全性。因此需要进一步研究更加低毒、高效、成本低且可以大批量制备的金属团簇抗菌剂。

茶氨酸(L型)是茶叶中特有的天然活性分子，具有降血压、调节多巴胺分泌、神经保护和抑制肿瘤细胞侵袭等作用以及良好的生物相容性，为其在生物医药领域中的应用提供了天然优势。相对于金、银、铂等贵金属，铜是人体必需的微量元素，更容易从体内代谢出去，对生物体更加安全且成本低(Adv.Mater.2020,32,1906872)。

发明内容

基于铜离子和茶氨酸的上述优点，本申请使用茶氨酸为结构单元设计多肽配体构建新型铜团簇，并将其用于应对致病菌感染。采用茶氨酸多肽构建铜团簇有两种优势：(1)研究发现茶氨酸多肽铜团簇对人体正常细胞是安全的；(2)多肽配体能够增强金属团簇的稳定性，且材料经生物体酶解后产生的茶氨酸对生物体是安全的。

本发明采用的技术方案是：

一种茶氨酸多肽铜团簇的制备方法，所述方法为：

式1所示茶氨酸多肽溶于去离子水中，搅拌下滴加碱性水溶液A，然后再滴加Cu盐溶液、碱性水溶液B，避光反应4-8h，反应液经纯化处理，制备得到茶氨酸多肽铜团簇。

本发明采用的式1所示的茶氨酸多肽采用固相合成方法，委托浙江鸿拓生物技术有限公司合成得到。具体的，茶氨酸多肽序列为CCYXXXXX，其中C为半胱氨酸，Y为酪氨酸，X为茶氨酸，茶氨酸多肽的分子量为1168.48。

本发明的反应原理在于：一定的温度和pH条件下，茶氨酸多肽上的巯基可与Cu盐溶液发生氧化还原反应，将Cu盐溶液中高价铜离子(+2价)还原成低价铜离子(+1价)或铜原子，然后低价铜离子或铜原子与茶氨酸多肽相互作用形成所述的茶氨酸多肽荧光铜团簇。

所述方法中，所述碱性水溶液A或碱性水溶液B中的A和B用于区分不同操作步骤中的碱性水溶液，A和B不具备化学意义。

具体的，碱性水溶液A或碱性水溶液B是可以电离产生OH^-的碱的水溶液，所述的碱优选NaOH或KOH。

所述Cu盐溶液是可以电离产生Cu²⁺的Cu盐的水溶液，所述Cu盐优选CuSO₄或CuCl₂。