一种变性胶原靶向抗菌肽及其制备方法与应用

本发明属于药物，具体涉及一种变性胶原靶向抗菌肽及其制备方法与应用。

背景技术：

1、抗菌肽(amps)是一种存在于脊椎动物、无脊椎动物及植物体内的多肽，多数由具有疏水性及正电荷的氨基酸组成，肽链长度小于100个氨基酸，具有广谱杀伤细菌、真菌、病毒等致病微生物的能力。由于抗菌肽药物具有有限的耐药性，故成为了常规抗生素的潜在替代品从而在抗感染治疗中有广阔的应用潜力。尽管抗菌肽往往对于原核细胞的细菌具有不错的选择性，但是抗菌肽进入全身循环系统后，到达感染区域的剂量仅为总剂量的一小部分，同时对于非正常组织也可能有一定的毒副作用(包括对消化道及肾脏的毒性等)，限制了总的给药剂量，使得应用受限。因此，普通抗菌制剂(抗菌肽等)无法实现在感染组织原位、高效、长时间地发挥抗菌作用，同时也不能选择性减少对正常人体组织的不利影响。

2、既往抗菌药物的使用程序复杂，首先需要药敏试验确定致病菌才能有针对性的用药；此外，全身用药的给药方式容易产生毒副作用及耐药性。尽管抗菌肽对于创伤及感染的预防性治疗已有报道，但对于感染部位不存在特异性和靶向性。如果被正常组织摄取，不但降低药物有效浓度造成浪费，还可能产生一定的毒副作用。已知当机体受到感染时，感染会大量破坏人体表面组织的最主要成分——胶原蛋白的结构，使创伤组织中存在大量结构破损的胶原蛋白，其分子结构的特征是变性的胶原蛋白构象。因此，如果能够开发一种靶向变性胶原蛋白的抗菌药物，则对于皮肤、骨肌系统软硬组织、口腔组织、生殖系统、眼睛、消化道等各类组织的感染类疾病的外用治疗具有巨大的应用前景。

3、基于此，本发明希望对抗菌肽进行研究和改造，赋予其靶向感染损伤组织变性胶原的性能，以更好地发挥抗菌作用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种变性胶原靶向抗菌肽及其制备方法与应用。该变性胶原靶向抗菌肽可以靶向感染组织中大量存在的被破坏和降解的构象变性的胶原蛋白，从而在感染环境的组织中滞留并持续发挥疗效并降低对正常组织的副作用，在外用抗感染领域具有广阔的应用前景。

2、本发明提供一种变性胶原靶向抗菌肽，其n端至c端的偶联顺序为(抗菌肽)x—分支点—连接物—胶原杂交肽或胶原杂交肽—连接物—分支点—(抗菌肽)x；其中，x为不小于2的正整数；且x个抗菌肽为并联连接。

3、由于胶原杂交肽(collagen hybridizing peptide，chp)可以通过与创伤、感染炎症病灶的构象解旋的变性胶原蛋白分子的三螺旋杂交，因此本发明通过将胶原杂交肽与抗菌肽进行偶联，使得抗菌肽能够锚定在感染环境的组织中长效发挥药效，起到更好的抗菌效果。

4、然而在研发中也发现，如果在胶原杂交肽的n端以串联的方式连接2个或以上的抗菌肽，或者在胶原杂交肽的c端以串联的方式连接4个或以上的抗菌肽，其抗菌性能有可能得到改善，但多肽的另一个重要功能——靶向变性胶原的能力和水溶性都会变得不理想，大大影响其整体功能。由此可见，并非所有的偶联类型都会使抗菌肽具备靶向胶原和实现更好抗菌性能的作用，只有将多个抗菌肽(2个及以上)以并联的方式与胶原杂交肽进行偶联才能发挥出良好的效果。

5、优选地，所述变性胶原靶向抗菌肽中n端至c端的偶联顺序为(抗菌肽)x—分支点—连接物—胶原杂交肽。相较于在胶原杂交肽的c端以并联的方式连接2个或以上的抗菌肽，在胶原杂交肽的n端以并联的方式连接2个或以上的抗菌肽的合成工艺更为简便，有利于实际开发与应用。

6、优选的，所述x的取值为2-4。

7、更优选地，所述x的取值为2。

8、优选地，所述胶原杂交肽为(gfo)n或(gpo)n，n的取值为6、7、8、9、10。其中，f为4-氟代脯氨酸，g为甘氨酸，o为羟脯氨酸，p为脯氨酸。

9、更优选地，所述胶原杂交肽为(gfo)9。(gfo)9的序列为gfogfogfogfogfogfogfogfogfo。

10、优选地，所述抗菌肽为feleucin-k3(标识为flc)，其氨基酸序列为flkllkkll。抗菌肽flc是一种已报道的从亚洲蟾蜍物种东方铃蟾皮肤分泌物中分离得到的阳离子抗菌肽，二级结构为α-螺旋，具有对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等抗菌活性。在本发明的实施方式中，也可选用其他类型的抗菌肽制得变性胶原靶向抗菌肽。

11、优选地，所述分支点包括k、cys-cys二硫键中的一种。其中，k为赖氨酸，cys为半胱氨酸。

12、优选地，所述连接物包括ahx、至少一个的甘氨酸残基、聚乙二醇中的一种。其中，ahx为氨基己酸。

13、本发明还提供了上述变性胶原靶向抗菌肽的制备方法，包括以下步骤：基于所述变性胶原靶向抗菌肽的序列，采用多肽固相合成法进行合成。

14、采用该方法具有合成方便快捷，稳定可控的特点。

15、本发明还提供了上述变性胶原靶向抗菌肽或其药学上可接受的盐在制备抗菌药物中的应用。

16、优选地，所述抗菌药物所能抑制/杀灭的细菌种类包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和绿脓杆菌。

17、本发明还提供了一种抗菌药物，包括上述变性胶原靶向抗菌肽或其药学上可接受的盐。

18、优选地，所述抗菌药物还包括药学上可接受的辅料。

19、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

20、本发明通过将多个抗菌肽(2个及以上)以并联的方式与胶原杂交肽进行偶联，从而得到原位靶向创口抗菌的产物，其可在感染组织原位、高效、长时间地发挥抗菌作用，提高了抗菌效果并降低对正常组织的副作用。

技术特征：

1.一种变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述变性胶原靶向抗菌肽中n端至c端的偶联顺序为(抗菌肽)x—分支点—连接物—胶原杂交肽或胶原杂交肽—连接物—分支点—(抗菌肽)x；其中，x为不小于2的正整数；且x个抗菌肽为并联连接。

2.根据权利要求1所述的变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述x的取值为2-4。

3.根据权利要求1所述的变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述胶原杂交肽为(gfo)n或(gpo)n，n的取值为6、7、8、9、10；其中，f为4-氟代脯氨酸，g为甘氨酸，o为羟脯氨酸，p为脯氨酸。

4.根据权利要求3所述的变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述胶原杂交肽为(gfo)9。

5.根据权利要求1所述的变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述抗菌肽为feleucin-k3，其氨基酸序列为flkllkkll。

6.根据权利要求1所述的变性胶原靶向抗菌肽，其特征在于，所述分支点包括k、cys-cys二硫键中的一种，所述连接物包括ahx、至少一个的甘氨酸残基、聚乙二醇中的一种；其中，k为赖氨酸，cys为半胱氨酸，ahx为氨基己酸。

7.权利要求1-6中任一项所述的变性胶原靶向抗菌肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：基于所述变性胶原靶向抗菌肽的序列，采用多肽固相合成法进行合成。

8.权利要求1-6中任一项所述的变性胶原靶向抗菌肽或其药学上可接受的盐在制备抗菌药物中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述抗菌药物所能抑制/杀灭的细菌种类包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和绿脓杆菌。

10.一种抗菌药物，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的变性胶原靶向抗菌肽或其药学上可接受的盐。

技术总结
本发明属于药物技术领域，公开了一种变性胶原靶向抗菌肽及其制备方法与应用。该变性胶原靶向抗菌肽中N端至C端的偶联顺序为(抗菌肽)<subgt;x</subgt;—分支点—连接物—胶原杂交肽或胶原杂交肽—连接物—分支点—(抗菌肽)<subgt;x</subgt;；其中，x为不小于2的正整数；且x个抗菌肽为并联连接。所述变性胶原靶向抗菌肽可以靶向感染组织中大量存在的被破坏和降解的构象变性的胶原蛋白分子，从而在感染环境的组织中滞留并持续发挥疗效并降低对正常组织的副作用，在外用抗感染领域具有广阔的应用前景。

技术研发人员：单鸿,赵素文,莫晓云,李旸,赵捷,俞文君
受保护的技术使用者：中山大学附属第五医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13