[发明专利]具有血脑屏障通透性的内吗啡肽衍生肽及其合成和应用

说明书

技术领域

本发明属于生化技术领域，涉及一种内吗啡肽衍生肽，尤其涉及一种具有血脑屏障通透性的内吗啡肽衍生肽；本发明同时涉及该内吗啡肽衍生肽在制备镇痛药物中的应用。

背景技术

1998年全球中枢神经系统药物的市场金额为3.3×10⁸美元，还不到全球心血管疾病药物市场份额的1/2，但仅以美国为例，中枢神经系统疾病患者却是心血管疾病患者的大约两倍（Drug Discov. Today, 2002, 7, 223）。引起这种不平衡状态的一个重要原因在于98%以上的具有潜在治疗中枢神经系统疾病的药物无法穿透血脑屏障。

中枢神经系统与外环境之间存在两重屏障。包括位于脑毛细血管内皮细胞上的血-脑屏障（blood-brain barrier, BBB）和位于脉络膜丛和脑膜上的血-脑脊液屏障（Progress in Neurobiology, 2009, 87）。血脑屏障由大脑微血管的内皮细胞紧密连接所组成。这种结构区别于外周毛细血管，外周毛细血管可以在组织和血液间相对自由地进行物质交换，而血脑屏障严格限制物质通过无论生理上的紧密连接还是代谢酶的障碍进入中枢，从而维持内环境的稳定，对中枢神经系统起到保护作用。

为了克服血脑屏障对药物转运的限制，目前常采用的方法有① 人为地用渗透压打开内皮细胞间的紧密连接。但这样做极具侵袭性，容易使不需要的，甚至是有害的物质进入脑内；② 采用高亲脂性的前体药物。但并不是所有的药物经修饰后仍能保持原有治疗效果；③ 利用在血脑屏障表达的人体自身的载体转运药物进入大脑。但这种方式要求药物必须具有载体调节特性；④ 将药物直接注射入脑。这种方法最重要的不足就在于需进行侵入性脑外科手术；⑤ 应用胶态药物载体纳米粒转运药物通过血脑屏障。这种方式要求载体材料必须是生物可降解性的。与以上提到的所有方法相比，在尽量不降低或提高其作用活性的前提下，发展天然的，无毒副作用的新策略转运治疗药物通过血脑屏障到达治疗部位对于使其尽早应用于临床显得十分必要。

内吗啡肽（Endomorphin, EM）是由美国都蓝大学神经生物学家James Zadina及其同事1997年发现的存在于人体内的一种新的神经肽（Nature, 1997, 386, 499），共有两种：内吗啡肽-1（Tyr-Pro-Trp-Phe-NH₂，EM1)和内吗啡肽-2（Tyr-Pro-Phe-Phe-NH₂，EM2)。离体及在体实验表明，内吗啡肽是当今所知对μ阿片受体亲和力和选择性最高的生物活性肽，具有广泛的生理学和药理学活性，最为突出的是具有较强的中枢镇痛活性，中枢给药时，内吗啡肽可产生强度与吗啡相当而副作用较少的镇痛作用，这与其作用部位中枢μ阿片受体紧密相关，因此，内吗啡肽有望成为一种具有开发潜质的镇痛药物。但和所有的小分子多肽一样，内吗啡肽在研究中面临酶解稳定性差，生物半衰期短，不易透过血脑屏障等问题，这些缺点严重阻碍了内吗啡肽发展成为临床镇痛药物。因此，如何有效地提高神经肽类药物血脑屏障通透性并保留其原有的药物活性是发展中枢神经肽类药物首要解决的问题。

蛋白转导域（PTD），又称为细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides, CPPs)，最初来源于人类免疫缺陷病毒HIV-1反式激活蛋白中，发现部分肽序列可不需任何膜蛋白受体的协助而穿过活细胞质膜，并对宿主细胞没有显著毒副作用（Cell, 1988, 55, 1189）。之后，一些新的天然或是合成的穿膜肽被陆续发现。CPPs具有强大的运载潜能，不同来源、不同结构的CPPs均有能力将外源性蛋白质、DNA、RNA、质粒、化学药物、脂质体等转运至细胞内，表现出相应的生物活性，并且此过程不受化合物或复合物分子类型和大小的限制。许多研究表明穿膜肽是可携带中枢神经药物穿透细胞膜的良好载体，在跨血脑屏障运输方面具有非常广泛的用途。十肽SynB3(Arg-Arg-Leu-Ser-Tyr-Ser-Arg-Arg-Arg-Phe-NH₂) 是从猪粒细胞中提取的抗菌肽PG-1中得到多肽，是一种典型的细胞穿膜肽，可不需任何膜蛋白受体的协助而穿过活细胞质膜，并对宿主细胞没有显著毒副作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种具有血脑屏障通透性的内吗啡肽衍生肽；

本发明的另一目的是提供上述具有血脑屏障通透性的内吗啡肽衍生肽的合成方法；

本发明还有一个目的，就是提供该具有血脑屏障通透性的内吗啡肽衍生肽在制备阵痛药物中的应用。