[发明专利]一种寡肽环肽的制备方法

说明书

本发明提供了一种寡肽环肽的制备方法，由线性Hst1全序列截短后获得的能保持Hst1活性的最短序列，再针对该最短序列通过特定条件下的叠氮‑炔环加成反应，制得带有三唑环的寡肽首尾环肽；该寡肽首尾环肽的分子量只有线性组胺素的1/3，生物学活性约为线性组胺素的15倍；达到相同活性时，寡肽首尾环肽的成本仅为线性组胺素的1/100，且相对于酰胺键直接环化的环肽产率明显提高，并拥有显著提升的稳定性和抗生物代谢降解作用。该寡肽环肽的整个环化过程温和、简便、高效，并能制得高纯度的寡肽首尾环肽，可用于制备抗衰、修复的护肤品、保健品或药品，具有非常好的规模化产业化前景。

本申请主张中国在先申请，申请号:202110851741.0，申请日2021年7月27日的优先权；其所有的内容作为本发明的一部分。

技术领域

本发明涉及生物医学技术及个人护理领域，具体而言，涉及一种寡肽环肽的制备方法。

背景技术

直链肽体外具有很好的生物活性和稳定性，但是进入体内后活性很快消失。因为体内环境复杂，存在各种各样的酶。直链肽在酶的作用下容易被降解代谢，进而失去活性。为了得到生物活性好、半衰期长，受体选择性更高的多肽，文献报道过很多多肽修饰的方法，其中包括将直链肽改造成环肽。这种大环分子具有明确的固定构象，能够与受体更好地契合，且对氨肽酶和羧肽酶的敏感性大大降低。因此环肽的代谢稳定性和生物利用度远远高于直链肽。

环肽根据环合方式分为首尾相连环肽(Head-to-tail)、侧链和侧链相连环肽(Sidechain-to-sidechain)、侧链和端基相连环肽(Sidechain-to-end)、含二硫桥的环肽(Disulfid e-bridge)、订书肽(Stapled Peptide)、以及含有其他桥连结构的环肽。从合成方法上讲，首尾相连的环肽的合成难度最大。因为直链肽的肽键具有很强的p键特征，分子更偏爱形成反式构象，呈舒展状态，造成属于反应中心的端基的羧基和氨基在空间上距离较远，不利于发生分子内缩合反应，而是有利于分子间缩合。

首尾相连的环肽通常是N端和C端游离的直链肽在稀溶液中(10^-3～10^-4M)由羧基和氨基形成酰氨键来合成。直链前体中的氨基酸种类和数目对成环的难易程度和环肽的收率起着至关重要的作用。

由于环肽的前体——直链肽所包含的氨基酸的数目和种类的千差万别，造成了环肽合成方法的多样化。对某种直链肽表现出高效、快速缩合作用的试剂和方法对另外一种肽链就可能变得低效或无效。因此，根据目标环肽的序列寻找对应的环肽合成方法必须通过长期认真的探索和艰辛的努力。

首尾环化是提高肽结构刚度和稳定性的一种重要方法。由于外切蛋白酶，如氨肽酶或羧肽酶，可以识别直链肽的N端或C端基团进而将其水解。因此，相比直链肽，环肽对酶的蛋白水解更有抵抗力。环状结构预先限制了环状肽的构象，封闭了两端暴露的氨基，使得酶切效果变差，从而降低了受体结合过程中的熵成本。这一特征增加了它们对受体和蛋白质靶点的结合亲和力和特异性。因此，它们适用于探测和调节蛋白-蛋白的相互作用。通过适当的设计，环肽可以模拟作为受体识别关键模块的蛋白质二级结构(如α螺旋和β发夹)，它们是受体识别的关键模块。所有这些有利的药理特征都使环肽成为潜在的候选药物。

肽链的合成方法主要有液相合成和固相合成。液相合成使用完全保护的线性前体(两个环化末端除外)，在偶联试剂存在下的直接偶联。然而，这种策略存在几个缺点，导致合成效率低。首先，环化必须在高稀释溶液中进行，以防止/减少分子间反应引起的低聚化，因为肽环化是一个熵减的过程，导致溶剂的大量浪费，以及操作与后处理过程的繁琐。其次，活化的C端羧酸容易发生差向异构化进而产生一对环异构体，而差向异构体也可能会在碱性条件下，通过α质子的去质子化，将激活的C端羧酸烯醇化而产生，因此液相合成对纯化过程要求非常高，导致合成产量降低。最后，在有机溶剂中，一些完全保护的线性肽前体的溶解度很差，会阻止其发生环化反应。因此固相多肽合成(SPPS)方法更有竞争力。