一种具有抗菌活性的环七肽及其制备方法和应用

本发明涉及制药，特别涉及一种具有抗菌活性的环七肽及其制备方法和应用。

背景技术：

1、真菌病是由真菌引起的感染性疾病，真菌可以直接侵袭皮肤、粘膜及伤口，并向深部组织侵袭引发人体真菌感染。真菌病全球发病率极高，如全球有15-20％的人口感染的手足癣型浅部真菌病。2020年治疗真菌感染药物的全球市场份额为115.9亿美元，2027年预计达到131.3亿美元。

2、但是，目前临床上常用的抗真菌药物有很大的毒副作用与严重的耐药性问题。这些问题导致真菌感染治疗难度大，致死率高。因此，发现作用机制明确的新型抗真菌药物有巨大的市场需求，也是对抗耐药性真菌感染的迫切需求。

3、环肽类化合物在药物治疗中取得了巨大的成功，迄今为止，在临床应用的环肽类药物超过40种，且有超过20种以上的环肽药物处于各期临床研究阶段，平均每年约有一种环肽类药物进入医药市场。天然环肽是一类结构特殊、生物活性广泛、作用机理独特的环状化合物，在天然产物中具有十分重要的地位。它们广泛分布在自然界中，植物、动物、低等海洋生物、微生物、细菌和病菌等都含环肽。很多天然环肽具有良好的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤和免疫抑制等。环肽可以形成限制性构象而增强与靶分子的结合性能和对受体的选择性，具有低毒、易于穿透细胞膜、抵抗外肽酶和内肽酶水解等特点。但天然产物在药物研发方面存在以下缺点，一是天然产物在自然界中含量过低，难以从自然界获得足够的样品用于后续的研发；二是天然产物的结构往往过于复杂，人工制备不容易实现。但由于环肽具有的独特优点，它们为药物设计提供了可贵的分子模型，成为化学家和药学家研究的热点。mavacyocines是一类含2,3-二甲基-环丙基甘氨酸残基的新颖环七肽，已知该类天然环肽具有良好的抗肿瘤活性，但它们在植物中的含量很低，且2,3-二甲基-环丙基甘氨酸难以合成，关于它们更多的类似物及更深入的生物活性研究目前还没有开展。因此，本申请以mavacyocines为模型，制备了一种具有良好抗菌活性的环七肽。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有抗菌活性的环七肽及其制备方法和应用，该类环七肽白色念珠菌标准菌株(candida albicans)、新隐球菌(cryptoccus neoformans)、丝状真菌株(t.rubrum)和(t.mentagrophytes)具有较好的抗菌活性。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有抗菌活性的环七肽，所述环七肽为具有式(i)结构的化合物或其药物上可接受的盐或前药，

3、

4、其中，r1和r2各自独立地选自氢、羟基、氨基、羧基、氰基、硝基、乙酰基、乙酰胺基、苄基、三氟甲基、巯基、磺酰基、烷氧基、任何碳链、任何碳环及任何杂环、-(ch2)k-杂环基；其中k是1到6的整数。

5、优选地，所述环七肽为环七肽1-20或其药物上可接受的盐或前药，

6、

7、本发明还提供了所述具有抗菌活性的环七肽的制备方法，其合成路线如下：

8、

9、其制备方法包括以下步骤：

10、(1)将第一个氨基酸fmoc-l-aa1与ctc树脂偶联：fmoc-l-aa1、collidine溶于无水二氯甲烷，得反应液a，然后将反应液a加入到ctc树脂中并振荡1-2h，滤掉反应液，树脂再分别用无水n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷各洗涤两次；随后往树脂中加入无水二氯甲烷/甲醇/二异丙基乙胺的混合液，并室温振荡反应1-1.5h，滤掉反应液，再分别用无水n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷各洗涤树脂两次，得到fmoc-l-aa1-ctc树脂；其中，所述无水二氯甲烷/甲醇/二异丙基乙胺的混合液中无水二氯甲烷、甲醇、二异丙基乙胺的体积比为17:2:1；

11、(2)脱fmoc保护基：在所述fmoc-l-aa1-ctc树脂中加入哌啶/无水n,n-二甲基甲酰胺溶液，并室温振荡3-10min，滤掉液体，再分别用无水n,n-二甲基甲酰胺和二氯甲烷各洗两次，得l-aa1-ctc树脂；其中，所述哌啶/无水n,n-二甲基甲酰胺混合溶液中哌啶、无水n,n-二甲基甲酰胺的体积比为1:4；

12、(3)偶联反应：将下一个氨基酸、hatu、dipea溶于无水n,n-二甲基甲酰胺中，得反应液b，然后将反应液b加入到所述l-aa1-ctc树脂中，振荡2-3h，滤掉液体，再分别用无水n,n-二甲基甲酰胺和二氯甲烷各洗两次，得含二肽的ctc树脂；

13、(4)按照步骤(2)和(3)等同的脱fmoc保护基、偶联反应操作方法，将含二肽的ctc树脂与其它氨基酸按照所述合成路线的连接顺序依次偶联，偶联完成之后按照步骤(2)脱fmoc保护基即可得到直链七肽树脂；

14、(5)直链七肽的切割：将三氟乙酸/二氯甲烷混合液加入到直链七肽树脂中，并振荡20-40min，收集反应液c，再次将所述三氟乙酸/二氯甲烷混合液加入直链七肽树脂中，振荡20-40min，如此重复2次，将收集的反应液c减压浓缩、干燥，即得到直链七肽粗品，所得直链七肽1粗品不经纯化直接用于下一步环化；其中，所述三氟乙酸/二氯甲烷混合液中三氟乙酸、二氯甲烷的体积比为5:95；

15、(6)环化：将直链七肽粗品溶于无水二氯甲烷，然后滴加缩合剂hatu、hoat的无水n,n-二甲基甲酰胺溶液，得反应液d，将反应液d冷却到0℃，加入dipea并升至室温反应48-60h；反应结束后，用hcl溶液淬灭反应，并用二氯甲烷萃取，有机层分别使用饱和nahco3溶液、饱和食盐水洗涤，接着用无水硫酸钠干燥，过滤、减压浓缩得到环肽粗品，然后经hplc纯化得目标产物；

16、其中，直链七肽粗品与hatu、hoat的摩尔比为1:2，直链七肽粗品与dipea的摩尔比为1:4.5。

17、上述制备方法中，步骤(1)中fmoc-l-aa1、collidine的摩尔比为1:2.1。

18、上述制备方法中，步骤(3)中氨基酸、hatu、dipea的摩尔比为1:1:3.2。

19、本发明还提供了所述具有抗菌活性的环七肽在制备抗菌药物中的应用。

20、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明以天然环七肽mavacyocines为模型，设计并合成了一类简化的mavacyocines的类似物，该类环七肽所包含的氨基酸残基均为商品化的原料，可以经fmoc化学的固相合成法以较高的收率及效率合成得到，该类环七肽对白色念珠菌标准菌株(candida albicans)、新隐球菌(cryptoccus neoformans)、丝状真菌株(t.rubrum)和(t.mentagrophytes)具有较好的抗菌活性，mic值为10-65μg/ml，在相应药物的研制上有一定的应用前景。

技术特征：

1.一种具有抗菌活性的环七肽，其特征在于：所述环七肽为具有式(i)结构的化合物或其药物上可接受的盐或前药，

2.根据权利要求1所述的具有抗菌活性的环七肽，其特征在于，所述环七肽为环七肽1-20或其药物上可接受的盐或前药，

3.根据权利要求1或2所述的具有抗菌活性的环七肽的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中fmoc-l-aa1、collidine的摩尔比为1:2.1。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中氨基酸、hatu、dipea的摩尔比为1:1:3.2。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的具有抗菌活性的环七肽在制备抗菌药物中的应用。

技术总结
本发明涉及制药技术领域，具体涉及一类环七肽及其制备方法和在制备抗菌药物中的应用，该类环七肽为具有式(Ⅰ)结构的化合物或其药物上可接受的盐或前药，它们对白色念珠菌标准菌株(Candida albicans)、新隐球菌(Cryptoccus neoformans)、丝状真菌株(T.rubrum)和(T.mentagrophytes)具有较好的抗菌活性，MIC值为10‑65μg/ml，在相应药物的研制上有一定的应用前景。

技术研发人员：关一富,杨林霞,边贺东,邓军,何海强,谢鑫荣,邱东平,黄宏顺
受保护的技术使用者：广西民族大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13