本發(fā)明涉及一種抗菌肽,該肽為人工設(shè)計(jì)合成的含30個(gè)氨基酸殘基的直鏈肽。
背景技術(shù):
抗菌肽是一類有生物學(xué)活性的小分子多肽,通常是由12~60個(gè)氨基酸組成。富含賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸,并且通常含有高于30%的疏水性氨基酸。抗菌肽大多為兩親性且?guī)в幸欢康恼姾?,為?yáng)離子多肽。
自1928年Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素以來(lái),人們逐漸進(jìn)入控制和治療細(xì)菌感染性疾病的時(shí)代。然而大量廣譜抗生素的使用加速了致病菌的進(jìn)化,使得近些年大量耐藥細(xì)菌及多重耐藥細(xì)菌不斷出現(xiàn)。目前,所有的常規(guī)抗生素都出現(xiàn)了相應(yīng)的耐藥性致病株系,致病菌的抗藥性問(wèn)題已經(jīng)日益嚴(yán)重地威脅著人們的健康??咕囊?yàn)榭咕钚愿?,抗菌譜廣,種類多,可供選擇的范圍廣,靶菌株不易產(chǎn)生抗性突變等原因,而被認(rèn)為將會(huì)在醫(yī)藥工業(yè)上有著廣闊的應(yīng)用前景。但是抗菌肽也存在一些缺點(diǎn),主要是有些抗菌肽的溶血活性太高。還有些臨床應(yīng)用問(wèn)題,如抗菌肽的成本高、體內(nèi)有限穩(wěn)定性、微生物耐受性(膜變異)、異質(zhì)性、未知毒理和藥代動(dòng)力學(xué)等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的抗菌肽,它的溶血活性小,不易引起副作用。
本發(fā)明的抗菌肽序列為:
KYYGNGVHCGKHSCTVDILGKIWEGIKSLF
本發(fā)明所涉及的多肽用固相合成法制備,技術(shù)成熟,產(chǎn)物質(zhì)量容易控制,能滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
藥效學(xué)試驗(yàn)證明本發(fā)明的多肽能抑制或殺滅。
毒副作用試驗(yàn)表明本發(fā)明的多肽對(duì)綿羊紅細(xì)胞未觀測(cè)到溶血活性,說(shuō)明其溶血活性低,副作用小。
本發(fā)明的多肽也可以和藥學(xué)上可接受的鹽結(jié)合,同樣具有其藥效。這些鹽包括(但不局限于)與堿金屬或堿土金屬(如鈉、鉀、鈣或鎂)形成的鹽。其他鹽包括與如下無(wú)機(jī)酸形成的鹽:如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸,以及與有機(jī)酸形成的鹽,而有機(jī)酸則指乙酸、草酸、丁二酸、酒石酸、甲磺酸和馬來(lái)酸。藥學(xué)上可接受的鹽優(yōu)選鈉鹽。
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗菌肽制成的制劑,其中含有該多肽或其藥學(xué)上可接受的鹽及藥學(xué)上可接受的載體。
上述多肽可以制成注射劑、片劑、注射用無(wú)菌粉末、粉劑、顆粒劑、膠囊劑、口服液、膏劑、霜?jiǎng)┑榷喾N劑型。上述各種劑型均可以根據(jù)藥學(xué)領(lǐng)域的常規(guī)方法制備??梢酝ㄟ^(guò)注射、口服、滴鼻、滴眼、物理或化學(xué)介導(dǎo)的方法導(dǎo)入肌肉、內(nèi)皮、皮下、靜脈、粘膜組織,或是被其他物質(zhì)混合或包裹后導(dǎo)入肌體。
一般地,本發(fā)明的使用劑量在0.001~10克/天,也可以根據(jù)疾病的情況偏離這個(gè)劑量范圍。
下面是本發(fā)明的多肽的部分藥效學(xué)試驗(yàn)及結(jié)果,所用多肽是根據(jù)以下序列,委托上海昕浩生物有限公司合成,采用標(biāo)準(zhǔn)的Fmoc固相化學(xué)合成方法,即由去保護(hù)和激活交聯(lián)兩個(gè)反應(yīng)反復(fù)循環(huán)而最終將制備肽合成。使用C18制備柱,采用高效液相色譜(HPLC)法純化多肽,純度達(dá)到95%以上,并通過(guò)質(zhì)譜(MS)進(jìn)行多肽鑒定。
Peptide 1序列為(本專利保護(hù)序列):
KYYGNGVHCGKHSCTVDILGKIWEGIKSLF
Peptide 2序列為
KYYGNGVHCGKHSCTVDILGKIWEGIKSLFWATGGNAGWNK
Peptide 3序列為
KYYGNGVHCGKHSCTVDILGKIWEGIKSLF-NH2
一、微量肉湯法測(cè)定MIC:
1.挑選單個(gè)菌落到10ml液體培養(yǎng)液試管中,置37℃,200轉(zhuǎn),搖床培養(yǎng),讓菌液生長(zhǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(OD600值約為0.5)。培養(yǎng)時(shí)間為:金黃色葡萄球菌(5-6小時(shí))、枯草芽孢桿菌(10-12小時(shí))、單核增生李斯特氏菌(10-12小時(shí))。
2.將金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、單核增生李斯特氏菌的種子液用培養(yǎng)基分別稀釋到OD600值為0.08-0.1之間的菌懸液。
3.在96孔板的第一個(gè)孔加入180μl稀釋的菌懸液,2-11個(gè)孔加入100μl稀釋的菌液,12孔加入無(wú)菌LB培養(yǎng)基或PYG培養(yǎng)基作為對(duì)照。
4.在第一個(gè)孔加入20μl藥物母液,混勻,取100μl至第二個(gè)孔,依次稀釋,使多肽母液一次倍比稀釋為256、128、64、32、16、8、4μg/ml。每株菌做3行平行。用頭孢呋辛代替多肽母液,作為陽(yáng)性對(duì)照;用培養(yǎng)基代替多肽母液,作為陰性對(duì)照。
5.置于37℃培養(yǎng)4小時(shí)后,用酶標(biāo)儀測(cè)定OD595值,觀察菌體生長(zhǎng)情況。
6.以不生長(zhǎng)細(xì)菌的最小藥物濃度作為MIC值。
抑菌試驗(yàn)結(jié)果如表1~表3所示,+號(hào)表示孔內(nèi)有菌生長(zhǎng),一號(hào)表示孔內(nèi)沒(méi)有菌生長(zhǎng)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出Peptide 1對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、李斯特氏菌都有一定的抑菌效果,MIC在32~64μg/ml;Peptide 2對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌有弱的抑制效果,MIC在64~256μg/ml,但對(duì)李斯特氏菌沒(méi)有抑制效果;Peptide 3對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、李斯特氏菌的抑菌效果相對(duì)較高,MIC在16μg/ml;
表1 對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果
表2 對(duì)枯草芽孢桿菌的抑菌效果
表3 對(duì)李斯特氏菌的抑菌效果
二、溶血毒性試驗(yàn)
1、紅細(xì)胞懸液的制備:取脫纖維的綿羊血紅細(xì)胞10ml,加入離心管中,加入10ml生理鹽水洗滌后離心,離心力設(shè)定為3000g,離心3min,取出后棄上清,留底部細(xì)胞,反復(fù)洗滌直到上清液不顯紅色之后棄去上清液,吸取2ml下層沉淀物,加入生理鹽水稀釋至100ml,配成2%的紅細(xì)胞懸浮。
2、藥液準(zhǔn)備:稱樣配置濃度為2560μg/ml的多肽母液500ml,依次稀釋,最后獲得濃度分別為256μg/ml,128μg/ml,64μg/ml,32μg/ml,16μg/ml,8μg/ml的多肽溶液。另準(zhǔn)備3個(gè)EP管,一個(gè)加600μl生理鹽水作底色管,一個(gè)加300μl蒸餾水做陽(yáng)性對(duì)照管,另一個(gè)加300μl生理鹽水作陰性對(duì)照管。
3、將各EP管放到37℃恒溫鍋中孵育30min后,取不同濃度的多肽藥液300μl分別和300μl紅細(xì)胞懸液混勻,陽(yáng)性對(duì)照管和陰性對(duì)照管也分別加入300μl紅細(xì)胞懸液混勻。放到37℃恒溫鍋中孵育1小時(shí)。
4、取出EP管,用6000rpm轉(zhuǎn)速離心5min,離心完成后肉眼觀察上清,取上清液100μl加入96孔板中,至酶標(biāo)儀570nm測(cè)OD值。獨(dú)立三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
5、計(jì)算溶血度。溶血度計(jì)算公式:樣品吸光度=式樣管吸光度-底色管吸光度;溶血度=(樣品吸光度-陰性對(duì)照吸光度)/(陽(yáng)性對(duì)照吸光度-陰性對(duì)照吸光度)×100%
6、溶血度大于5%的濃度標(biāo)注為溶血
溶血毒性試驗(yàn)結(jié)果如表4所示,一號(hào)表示未觀測(cè)到溶血,+表示觀測(cè)到溶血。Peptide 1在測(cè)定的濃度范圍內(nèi)不會(huì)引起綿羊紅細(xì)胞溶血,Peptide 2在128μg/ml濃度下會(huì)引起溶血,溶血度為7.86%,Peptide 3在32μg/ml濃度下有毒性,溶血度為23.82%;
表4 多肽對(duì)綿羊血的溶血毒性結(jié)果
上述試驗(yàn)結(jié)構(gòu)表明,雖然Peptide 3抑菌活性較高,但是它的毒副作用較大,在32μg/ml濃度下有就能引起綿羊紅細(xì)胞溶血,不能作為抑菌藥物口服或注射。而Peptide 1不會(huì)引起紅細(xì)胞溶血,對(duì)金黃色葡萄球菌等又有較好的抑菌效果,作為本專利保護(hù)的多肽。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
含抗菌肽抑菌溶液的制備
根據(jù)Peptide 1所示序列,委托上海昕浩生物有限公司合成多肽,稱取64mg多肽,溶于500ml去離子水中,加入100ml甘油,20ml無(wú)水乙醇,攪拌均勻后,補(bǔ)充去離子水到1000ml。該抑菌溶液可以用于手部、面部的清潔,加入的甘油還可以起到保濕防凍的作用。
實(shí)施例2
含抗菌肽的漱口水制備
稱取32mg多肽,溶于500ml去離子水中,加入10g木糖醇,1滴丁香精油,20ml無(wú)水乙醇,10ml甘油,攪拌均勻后,補(bǔ)充去離子水到1000ml。該漱口水具有丁香的清香,其中含有的抗菌肽可以有效抑制口腔中的細(xì)菌,維持口氣的清新。
實(shí)施例3
含抗菌肽的藥物組合物的制備(膠囊)
按照100個(gè)膠囊的用量,稱取以上各輔料分別研細(xì)過(guò)篩后混合均勻,然后用等量遞加法加入抗菌肽Peptide 1,充分研磨,使其分散均勻,再過(guò)80目篩,然后灌制成膠囊。