[发明专利]非肽类多胍小分子和基于非肽类多胍小分子-蛋白质偶联体的蛋白质运输技术

说明书

本发明提供一类能够携带生物活性蛋白分子穿透细胞膜的非肽类多胍有机小分子或其药学上可接受的盐，所述非肽类多胍有机小分子具有式I所示的结构：其中，A为CH或N；B为NH、O或S；D为NH₂、COOH、NCS或SH；X选自以下任一结构：

技术领域

本发明属于医学领域，具体属于药物载体领域。本发明涉及一类非肽类多胍小分子，其可以与蛋白质偶联作为载体将偶联的蛋白质转运通过细胞膜进入细胞内部。本发明还涉及基于非肽类多胍小分子-蛋白质偶联体的蛋白质运输技术。

背景技术

随着生物技术的发展，许多具有生物活性的生物大分子如蛋白、多肽、核酸类药物在临床上的应用日益广泛。但目前这些生物大分子药物主要是针对细胞外和细胞表面的靶点，由于细胞膜的屏障作用，这些生物大分子难以跨膜到达其在细胞内的作用靶点。如何将具有生物活性的生物大分子安全、有效地递送至细胞内的靶点部位并发挥其功效，是药物递送系统需解决的主要问题之一。

人们已经发展了多种跨膜运输生物大分子的技术，例如，电穿孔和显微注射等，虽然这些方法在生物学研究领域被广泛使用，但是仍存在很大的局限性，如转入效率低，对细胞的损伤大，细胞毒性大等，不适合在临床医学上使用。近年来，人们发展了脂质体、高分子聚合物、细胞穿膜肽和无机纳米粒子等新技术。

脂质体是磷脂分散在水中形成的具有单层或双层膜结构的囊泡，它包裹形成的脂质体药物具有良好的靶向性，可以提高和延长药物疗效，缓和药物毒性。然而，由于脂质体的热力学不稳定性使得它不能长期保存，而且脂质体的粒径不均匀，粒径较大，使得它不易通过毛细血管壁穿透组织，从而几乎全部被单核吞噬细胞系统所吸收，因此脂质体作为药物载体的应用有较大的局限性。

目前，具有特殊拓扑结构的高分子聚合物由于具有较大的空腔及大量的功能端基，已经成为药物较理想的载体而备受关注。聚合物药物载体具有增强药物的水溶性、延长循环时间、降低人体排异等特点，得到了广泛研究。然而高分子聚合物作为药物载体仍然有许多亟待解决的问题，如负载药物量较小、毒副作用大，输送药物不具有靶向性等

细胞穿膜肽(CPPs)是一大类由10～30个氨基酸组成的短肽，其可携带药物小分子和生物大分子进入细胞，同时对生物大分子的生物活性不会产生影响。然而大部分的CPPs在体内缺乏组织特异性和细胞类型特异性，在体内容易被酶降解，而且正电荷密度高，因此对细胞的毒性大。此外，大部分的CPPs合成路线复杂，生产成本高。

近来，科学家通过模拟CPPs的结构，设计合成了在低浓度下不会对细胞膜造成明显损伤的寡聚精氨酸(RPPs)，RPPs一般含6～12个正电荷，所以穿透细胞膜的效率较CPP低，而且在血清中稳定性差。

为了克服穿透细胞膜的效率和稳定性的问题，人们还开发了一类环状细胞穿膜肽(cCPPs)，它穿透细胞膜的效率和稳定性都有了较大的提高。然而，由于环状细胞穿膜肽(cCPPs)由穿膜肽和功能肽两部分融合而成，所以它只能携带较小的肽类分子进入细胞，无法携带生物大分子进入细胞，存在很大的局限性。另外，cCPPs的合成成本高，不适合大规模应用。

纳米粒子通过表面的配体与细胞膜上的受体相互作用使得药物能进入特定的细胞中，为智能药物载体的设计开辟了一条全新的思路。纳米粒子载药表现出水溶性好、靶向性高、体内循环周期长等众多的优点。但纳米粒子作为药物载体时，往往显示出较大的细胞毒性。并且，纳米粒子制备的重现性差，粒子分布不均匀，形状和尺寸会影响其穿膜效率。因此，纳米粒子载药应用于临床实践难以得到食品药品监督管理局的批准。

因此，寻找一种高效、毒性低和稳定性好的载体小分子势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、毒性低和稳定性好的载体小分子，所述载体小分子能够将生物活性蛋白分子递送到细胞内部。