[发明专利]一种基于polybia-MPI的抗菌多肽化合物及其合成与应用

说明书

本发明涉及药物化学技术领域，特别是涉及一种基于polybia‑MPI的抗菌多肽化合物及其合成与应用，本发明提供了一种基于polybia‑MPI的抗菌多肽化合物，还提供了一种基于polybia‑MPI的抗菌多肽化合物的合成方法，其包括以下步骤：S1、树脂预处理；S2、脱Fmoc保护；S3、缩合反应；S4、肽链的延长；S5、多肽的裂解和S6、粗肽的纯化。本发明通过D‑Ala对polybia‑MPI抗菌肽中的氨基酸逐个扫描，在更接近生理环境下，找到多肽序列中影响体内稳定性的关键位点并分析替换，同时对替换后的类似物进行了稳定性、体内体外抗菌活性、毒副作用的研究，得到稳定性和抗菌活性提高而毒性降低的新型抗菌多肽化合物。

技术领域

本发明涉及药物化学技术领域，特别是涉及一种基于polybia-MPI的抗菌多肽化合物及其合成与应用。

背景技术

青霉素等抗生素的不断发现，极大改善了细菌感染类疾病的治疗状况。但是近年来抗生素的过度使用和误用，导致细菌耐药性感染逐渐成为威胁人类健康的全球性问题，因此面对传统抗生素疗效差、甚至无效的现状，新型抗菌药物的开发显得极为必要和迫切。

抗菌肽又称为宿主防御肽，是生物进化过程中保留下来的抵抗病原体感染的第一道防线。抗菌肽分布广泛，在节肢动物、软体动物、鱼类、两栖类、哺乳动物、植物以及细菌等各种生物体中被发现和分离。随着对其研究的不断深入，人们发现抗菌肽除了具有抗菌活性外，还有抗肿瘤、抗病毒、抗生物膜感染、伤口愈合、参与免疫应答等多种生物活性。大部分抗菌肽能通过静电作用吸附于细菌细胞膜表面，通过膜扰动或破坏细胞膜而发挥抗菌活性。相比传统抗生素，抗菌肽具有短时间内快速杀菌的特点，因此抗菌肽对耐药菌有效且不易引起耐药的产生，是目前非常吸引人的抗生素研究热点。然而抗菌肽天然含量极低，合成成本高；易被体内蛋白酶降解而使得半衰期短、生物利用度低；生理条件下易受体内盐离子影响而导致活性降低；存在溶血等毒副作用。虽然目前已有Magainin、Mellittin等抗菌肽家族用于临床抗感染研究，但迄今还没有可用于临床的抗菌肽药物。因此选择有潜力的天然抗菌肽分子，通过化学修饰提高体内稳定性并降低毒副作用，是发现新型抗菌肽类抗生素的有效途径。

多肽分子的稳定性修饰中，常用策略包括多肽序列N端和C端修饰、非天然氨基酸替换、脂肪酸引入、环化及聚乙二醇化等，其中D型氨基酸的替换是一种常用的提高多肽稳定性的方法。体内的蛋白酶能识别由天然L型氨基酸构成的多肽并降解，然而无法有效识别D型氨基酸。现有研究中，针对胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等蛋白酶的特定水解位点，选择相应的D型氨基酸进行替换，甚至完全用D型氨基酸替换来提高酶解稳定性。如人防御素家族多肽LL-37的片段EFK-17中引入D型氨基酸后稳定性提高了10％；蜂毒抗菌肽全部用相应D型氨基酸替换后，对人血浆中的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的稳定性都有明显提高。然而，血浆中的蛋白酶组成和作用非常复杂，包括纤溶酶、半胱氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、外切蛋白酶、基质金属蛋白酶多个家族，仅用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等个别特定的蛋白酶来研究多肽分子的体内稳定性还存在不足，需要针对体内环境发展更为系统性的研究方法。