一种μ-芋螺毒素肽的化学合成制备方法技术

本发明专利技术涉及属于多肽化学合成技术领域，具体涉及一种μ

【技术实现步骤摘要】
一种
μ
‑
芋螺毒素肽的化学合成制备方法


[0001]本专利技术属于多肽化学合成
，具体涉及一种μ
‑
芋螺毒素肽的化学合成制备方法。

技术介绍

[0002]芋螺毒素(Cnotoxin)，是海洋腹足纲软体动物芋螺(Conus)的毒液管和毒囊内壁的毒腺所分泌，是由许多单一多肽分子组成的混合毒素，主要成分是一些对不同离子通道及神经受体高专一性的活性多肽化合物。每种芋螺可分泌百种以上的毒素多肽分子，不同芋螺所分泌毒素也各不相同，组成了庞大的芋螺毒素多肽家族。μ
‑
芋螺毒素肽是芋螺毒素蛋白家族中的一种，最初从海洋蜗牛毒液分离得到，靶向多种电压敏感性钠通道，主要阻断nav1.4通道。在美容行业，μ
‑
芋螺毒素肽可添加到抗皱护肤品中作为即时松弛剂，产生快速祛皱效果，塑造光滑的皮肤外观，同时，μ
‑
芋螺毒素肽提供有效的肌肉放松但不完全僵硬瘫痪，保留肌肉5％神经肌肉电流传导，所以获得了表现更为自然的抗皱效果。目前，用于化妆品芋螺毒素主要来自μ家族，其中最为知名的是μ
‑
conotoxin CnIIIC，CAS NO.:936616
‑
33
‑
0，分子量：2375.7。例如，瑞士Activen公司开发的祛皱产品XEP
TM
‑
018，能靶向阻断NaV1.4通道(IC
50
＝1.3nM)和Nav1.2通道(所需剂量：1μM)。3％ XEP<br/>TM
‑
018即可实现祛皱，且不产生细胞毒性、皮肤刺激性、过敏性等。
[0003]μ
‑
芋螺毒素肽(μ
‑
conotoxin)是一个由22个氨基酸构成的环状多肽，含有三对二硫键，形成三个分子内环，属于含分子内环较多的多肽，其碳末端成酰胺，一级结构序列为：H
‑
Pyr
‑
Gly
‑
Cys
‑
Cys
‑
Asn
‑
Gly
‑
Pro
‑
Lys
‑
Gly
‑
Cys
‑
Ser
‑
Ser
‑
Lys
‑
Trp
‑
Cys
‑
Arg
‑
Asp
‑
His
‑
Ala
‑
Arg
‑
Cys
‑
Cys
‑
NH2(二硫键:Cys3‑
Cys
15
,Cys4‑
Cys
21
,Cys
10
‑
Cys
22
)。其中Cys氨基酸间准确成环，形成正确的分子构像方可确保μ
‑
芋螺毒素肽发挥生物活性。二硫键错配导致错误的成环和分子折叠，会导致μ
‑
芋螺毒素肽失去活性甚至产生毒性(吴勇,罗素兰,长孙东亭.芋螺毒素氧化折叠研究进展[J].生物技术通报,2006,2006(5):49
‑
53.)。
[0004]目前μ
‑
芋螺毒素肽可采用天然提取、微生物发酵、化学合成等方法制备。其中天然提取的来源受限，微生物发酵法虽可确保产品准确折叠和正确的分子构像，但技术尚不成熟，无法满足产业化需求。因此，工业生产中，化学合成法仍然是μ
‑
芋螺毒素肽的主流制备方法，其中以固相合成技术方法为主。
[0005]固相合成技术中，μ
‑
芋螺毒素肽相邻位置(3位和4位，21位和22位)的Cys残基最易产生错位成环。这类错误结构因性质较为接近，分离纯化难度较大。通常先合成μ
‑
芋螺毒素肽的一级结构，然后进行Cys之间的成环反应。其中一种方法是游离Cys巯基成环，空气氧化、双氧水氧化、二甲基亚砜氧化、铁氰化钾氧化、碘氧化、血晶素氧化、固相埃尔曼试剂氧化等均属于此种成环策略。该方法虽然终产物受热力学控制，纯化步骤少。但对于三对二硫键的多肽而言，6个Cys残基在反应中可生成13种异构体，极大的影响产品纯度和收率(安婷婷,吴勇,长孙东亭,等.天然芋螺毒素肽的化学合成[J].中国海洋药物,2010(3):6.)。且μ
‑
芋螺毒素肽的一级结构肽链较长，本身即增加了二硫键正确成环的难度。因此其报道的产
品收率和纯度仍然较低。CN110894225A提供了一种μ
‑
芋螺毒素肽的制备工艺，制备的μ
‑
芋螺毒素肽最高纯度98％，总收率10％。
[0006]固相合成技术中Cys间成环反应的常用方法是选择性成环法或定点成环法(对每对Cys进行独特的保护，逐步脱保护逐步成环，以减少错误成环)。即进行逐对环化，但该方法步骤繁琐，产品纯度较低。此外，也有研究者尝试游离Cys巯基成环与定点成环法相结合的制备技术。但本质上，该方法仍类似定点成环法，步骤繁琐。谷胱甘肽试剂最可提高芋螺毒素成环反应中氧化折叠的速率和产率，但试剂价格昂贵，导致产品成本上升。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的以上技术问题，本专利技术的目的是提供一种μ
‑
芋螺毒素肽的化学合成制备方法，以提高化学合成μ
‑
芋螺毒素肽的纯度、收率，降低单一杂质含量，尤其是降低成环步骤的错配及导致的合成收率降低和粗肽纯度降低。
[0008]具体来说，本专利技术采用的技术路线如下：
[0009]第一步:用固相合成技术依次偶联侧链保护的氨基酸残基或侧链未保护的氨基酸残基制备μ
‑
芋螺毒素肽树脂，然后脱除树脂和氨基酸残基侧链保护基，制备μ
‑
芋螺毒素肽主链线性肽:
[0010]H
‑
Pyr
‑
Gly
‑
Cys
‑
Cys
‑
Asn
‑
Gly
‑
Pro
‑
Lys
‑
Gly
‑
Cys
‑
Ser
‑
Ser
‑
Lys
‑
Trp
‑
Cys
‑
Arg
‑
Asp
‑
His
‑
Ala
‑
Arg
‑
C ys
‑
Cys
‑
NH2；
[0011]第二步:依次用二甲基亚砜氧化(Dimethyl sulfoxide，DMSO)和碘溶液(I2)氧化μ
‑
芋螺毒素肽主链线性肽的半胱氨酸(Cysteine，Cys)残基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种μ
‑
芋螺毒素肽的化学合成制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步:用固相合成技术依次偶联侧链保护的氨基酸残基或侧链未保护的氨基酸残基制备μ
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芋螺毒素肽树脂，然后脱除树脂和氨基酸残基侧链保护基，制备μ
‑
芋螺毒素肽主链线性肽:H
‑
Pyr
‑
Gly
‑
Cys
‑
Cys
‑
Asn
‑
Gly
‑
Pro
‑
Lys
‑
Gly
‑
Cys
‑
Ser
‑
Ser
‑
Lys
‑
Trp
‑
Cys
‑
Arg
‑
Asp
‑
His
‑
Ala
‑
Arg
‑
Cys
‑
Cys
‑
NH2；第二步:依次用DMSO和碘溶液氧化μ
‑
芋螺毒素肽主链线性肽的Cys残基，进行配对成环，得μ
‑
芋螺毒素粗肽。2.根据权利要求1所述的化学合成制备方法，其特征在于，所述第一步中，用固相合成技术制备μ
‑
芋螺毒素肽树脂:H
‑
Pyr
‑
Gly
‑
Cys(X)
‑
Cys(X)
‑
Asn(trt)
‑
Gly
‑
Pro
‑
Lys(Boc)
‑
Gly
‑
Cys(X)
‑
Ser(tBu)
‑
Ser(tBu)
‑
Lys(Boc)
‑
Trp(Boc)
‑
Cys(X)
‑
Arg(pbf)
‑
Asp(tBu)
‑
His(trt)
‑
Ala
‑
Arg(pbf)
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：晏卫祥，陈明鲁，
申请(专利权)人：广州森升生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：