本发明专利技术提供了一种酶响应性的两亲性自组装多肽,该多肽序列为Nap‑Phe‑Phe‑Gly‑Pro‑Leu‑Gly‑Leu‑Ala‑Arg‑Lys‑Arg‑Lys‑NH2（Nap为萘基），是一种阳离子型两亲性短肽。本发明专利技术抗菌肽具有良好的自组装能力，其自组装纳米纤维可以包结大量疏水性药物分子；其自组装结构在基质金属蛋白酶的作用下发生改变并释放出药物分子；相较于正常细胞，癌细胞过量表达基质金属蛋白酶，可以更有效地酶解多肽自组装结构释放出治疗药物，因此在合适给药量条件下，可以实现对癌细胞的选择性杀伤。
Enzyme responsive self assembled peptide and uses thereof
The invention provides an enzyme response of two amphiphilic self assembling peptide, the peptide sequence of Nap Phe Phe Gly Pro Leu Gly Leu Ala Arg Lys Arg Lys NH2 (Nap naphthyl), is a kind of cationic amphiphilic peptide two. The invention has good antibacterial peptide self-assembly ability, the self-assembled nanofibers could encapsulate large amount of hydrophobic drug molecules; the self-assembled structures in matrix metalloproteinases under the action of change and release of drug molecules; compared to normal cells, cancer cells overexpressing MMPs can more effectively peptides self assembling structure release drugs, so in the suitable dosage conditions, can achieve selective cytotoxic to cancer cells.
【技术实现步骤摘要】
一种酶响应性自组装肽及其应用
本专利技术属于纳米材料研究领域，具体涉及一种阳离子型的两亲性自组装短肽及其作为酶响应性药物载体用于癌细胞靶向给药的应用。
技术介绍
癌症是危害人类生命健康的重大疾病之一，严重威胁着人类健康。化学药物疗法是肿瘤治疗的重要手段，然而目前的抗肿瘤药物存在靶向性差、毒副作用大等缺点，易破坏人体免疫力，损伤正常机体，使病人产生恶心、呕吐、脱发、身体虚弱等症状。因此，通过合适的载体选择将药物富集于肿瘤组织而避免损伤其它正常组织，从而实现对肿瘤组织的靶向性给药是当今抗癌药物研发面临的巨大挑战之一。多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质，是介于蛋白质和氨基酸之间的一类化合物。多肽由天然氨基酸残基组成，具有非常好的可降解性、生物相容性，且多肽分子可以通过非共价相互作用（如疏水作用、氢键、范德华力等）组装为纳米纤维、纳米胶束、纳米囊泡、纳米带、纳米管等各种结构。近年来，人工设计、合成自组装多肽的研究成为材料学和生物医药等领域的研究热点。其中，多肽分子自组装结构作为药物载体有着广泛的应用前景，通过在其中引入响应性基团或者片段，有望制备出智能型靶向给药体系。对于酶响应型材料的设计，多肽具有特殊的优势，通过设计，将含有酶切位点的多肽序列引入到分子中，所得到的材料便具有酶响应活性，从而实现肿瘤的诊断或治疗。基质金属蛋白酶（MMPs）在多种肿瘤细胞中过量表达，它们能降解细胞外基质中的各种蛋白成分，破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障，在肿瘤侵袭转移中起关键性作用，是肿瘤浸润转移过程中主要的蛋白水解酶。如果能够将可被MMPs酶解的多肽片段引入自组装多肽分子，有望制备出对MMPs具有响应性的多肽自组装体系，并用于肿瘤靶向给药和治疗。现有技术中虽然存在大量多肽自组装的文献报道，但是由于多肽自组装的不可预期性，任何多肽分子细微结构的变化，都会导致自组装的失败，因此如何得到一种能够自组装，又具有靶向作用的多肽药物载体仍然是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有化疗药物难以实现靶向性给药和具有较高副作用的缺陷，提供一种能够包结疏水性癌症化疗药物分子的多肽自组装纳米药物载体，该药物载体具有基质金属蛋白酶的特异响应性、药物负载量高、癌细胞靶向性给药效果好且杀伤能力强，为了实现本专利技术的目的，拟采用如下技术方案：本专利技术一方面涉及一种多肽，其特征在于其分子结构为下式所示，或者为下式的类似物：Nap-Phe-Phe-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Ala-Arg-Lys-Arg-Lys-NH2（Nap为萘基）。本专利技术另一方面还涉及上述多肽形成的纳米纤维，优选的，所述的纳米纤维的直径介于6-8nm之间。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的纳米纤维是在磷酸缓冲溶液（PBS）中自组装形成。本专利技术另一方面还涉及上述纳米纤维的酶解纳米纤维，所述的酶解是在基质金属蛋白酶存在下发生的，优选的，所述的基质金属蛋白酶为MMP7。本专利技术另一方面还涉及一种药物组合物，所述的药物组合物包括上述多肽以及药物分子。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的药物分子为疏水性药物分子。对于所述的疏水性药物分子而言，包括但不限于疏水性抗肿瘤药物，优选的，所述的疏水性药物分子选自阿霉素和/或紫杉醇。本专利技术还涉及上述药物组合物在制备治疗肿瘤药物中的应用。本专利技术另一方面还涉及上述多肽的制备，所述的制备方法为固相合成法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术多肽分子具有良好的自组装能力，其自组装行为呈现出对基质金属蛋白酶的响应性，自组装体结构在酶作用下发生显著改变。（2）本专利技术多肽分子其自组装体结构可以包埋较高量的疏水性药物，并实现其在酶作用下的控制释放。（3）本专利技术多肽分子的自组装结构作为药物载体可以实现对癌细胞的靶向性识别和药物控制释放，在特定浓度范围（换算为阿霉素浓度在50‒100ng/μL范围）可实现对癌细胞的选择性杀伤而对人体细胞不具有毒性，有利于降低化疗药物的副作用。附图说明图1（a）不同浓度溶液中多肽分子自组装结构的负染法透射电镜形貌：（A）0.25mM，（B）0.5mM和（C）2.0mM多肽溶液的自组装结构的；图2负染法透射电镜表征（A）0.5mM多肽分子溶液自身的聚集体结构和（B）基质金属蛋白酶存在下0.5mM多肽分子溶液中的组装体结构；图3（A）0.25mM多肽分子溶液自身和（B）基质金属蛋白酶存在下0.25mM多肽分子溶液的质谱表征；图4负染法透射电镜表征（A）包埋阿霉素后多肽的自组装结构和（B）包埋紫杉醇后多肽的自组装结构；图5不同类型细胞在不同药物载体浓度（换算为阿霉素浓度）下的存活率表征。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但专利技术的实施方式不限于此。实施例1：多肽和纳米纤维的制备所述多肽的分子结构如下所示其分子合成方法如下：（1）称取MBHA树脂0.7861g；配制浓度为0.2mol/L的下列物质的DMF溶液：A）Fmoc-Phe-OH体积21mL，质量1.63g；B）Fmoc-Lys(Boc)-OH体积21mL，质量1.97g；C）Fmoc-Pro-OH体积11mL，质量0.74g；D）Fmoc-Leu-OH体积21mL，质量1.48g；E）Fmoc-Gly-OH体积11mL，质量0.65g；F）Fmoc-Ala-OH体积11mL，质量0.68g；G）Fmoc-Arg(Pbf)-OH体积15mL，质量1.95g；H）Nap-CH2COOH体积11mL，质量0.41g。充分搅拌溶解，氨基酸均以2倍量计算，保证充分反应。（2）配制下述合成试剂：①活化剂：0.45mol/L，取HBTU8.54g和HOBt3.04g溶于50mLDMF中；②活化碱：2mol/L，取8.7mL的二异丙基乙胺(DIEA)和16.3mL的DMF混合；③脱保护剂：体积比20%哌啶及0.1mol/L的HOBt溶于DMF中，取哌啶60mL，4.05HOBt溶于240mLDMF中；④裂解剂：TFA∶TIS∶Water=95∶2.5∶2.5（体积比），配制15mL溶液。（3）利用CEM公司的Liberty微波多肽合成仪应用Fmoc固相合成法合成多肽，得到尚未裂解的连接有树脂的多肽粗产品。（4）反应完成后将反应液转移到旋蒸瓶内，在35℃条件下真空旋转蒸发，除去DCM、TFA等残余液体。用滴管将旋转蒸发后的液体逐滴加入7-8倍残液体积的冰乙醚内，静置产生沉淀后，用高速冷冻离心机在9000rpm、4℃条件下离心10min，反复乙醚沉淀，离心5-6次。除去上层清液，保留沉淀，通风橱内待乙醚挥发完之后，向沉淀中加超纯水，超声摇匀，放入冰箱中预冻1h，再使用冻干机-60℃冷冻干燥24h左右，即得到纯化的产品，密封-20℃保存。配制多肽分子Nap-Phe-Phe-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Ala-Arg-Lys-Arg-Lys-NH2的磷酸缓冲液（pH7.0，离子强度10mM）溶液，其浓度为0.25mM，0.5mM和2.0mM，室温放置3天，原子力显微镜结果（图1）显示，0.25mM浓度以上多肽分子自组装为长的纳米纤维状结构，直径不随浓度改变，保持在6.8nm左右。配制多肽分子Nap-Phe-Phe-Gl本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多肽，其特征在于其分子结构为下式所示，或者为下式的类似物：Nap‑Phe‑Phe‑Gly‑Pro‑Leu‑Gly‑Leu‑Ala‑Arg‑Lys‑Arg‑Lys‑NH2，其中Nap为萘基。
【技术特征摘要】
1.一种多肽，其特征在于其分子结构为下式所示，或者为下式的类似物：Nap-Phe-Phe-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Ala-Arg-Lys-Arg-Lys-NH2，其中Nap为萘基。2.权利要求1所述的多肽形成的纳米纤维，优选的，所述的纳米纤维的直径介于6-8nm之间。3.根据权利要求2所述的纳米纤维，所述的纳米纤维是在磷酸缓冲溶液中自组装形成。4.权利要求2或3所述的纳米纤维的酶解纳米纤维，所述的酶解是在基质金属蛋白酶存在...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹美文，赵文婧，谢子龙，卢沙，徐海，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37
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