[发明专利]一种氧化响应形貌转变多肽纳米药物

说明书

本发明涉及一种氧化响应形貌转变多肽纳米药物。基于含有甲硫氨酸并且能够发生活性氧响应形貌转变的多肽序列EIMIME，分别合成了含有光敏剂或化疗药物的多肽衍生物，通过共组装的方式制备多肽纳米药物。形貌表征及氧化响应性能测试表明该多肽纳米药物能够在激光照射下产生活性氧，原位产生的活性氧一方面起到光动力治疗的作用，另一方面能够氧化多肽中的甲硫氨酸，进而促使纳米药物的组装形貌发生转变。本发明的优点是：该多肽纳米药物具有较高的肿瘤细胞杀伤性，具有良好的肿瘤部位富集能力以及向肿瘤深处渗透能力，具有优异的肿瘤治疗效果。制备方法简单，易于工业化生产，应用领域广阔。

技术领域

本发明涉及多肽纳米药物技术领域，具体涉及一种氧化响应形貌转变多肽纳米药物及性能表征方法。

技术背景

利用生物相容性刺激调控多肽组装体的纳米结构已被证明是一种制备先进功能生物材料的有效策略，在疾病诊断和治疗方面具有巨大的潜力。在众多的生物相容性刺激中，活性氧作为一种活性化学物质或自由基，通常在病理性损伤组织中过表达，这赋予了活性氧能够作为一种重要的生物标志物来识别病理损伤的功能，同时也促进了活性氧响应的自组装多肽在生物材料中的应用和发展。迄今为止，一些活性氧响应的基团已经被引入到多肽序列中用以制备活性氧响应性的多肽缀合物。尽管如此，如何利用活性氧响应性来调控天然短肽高效且精准的自组装结构仍然具有挑战性，因此很大程度上限制了短肽在生物材料应用中的易于合成以及良好生物安全性等方面的优势。

在活性氧响应基团中，甲硫氨酸能够在氧化刺激下由疏水性硫醚转化为亲水性亚砜或砜，这种可靠而稳定的转化使甲硫氨酸成为创建活性氧响应性多肽体系的理想候选之一。例如，甲硫氨酸已被嵌入多肽和多肽缀合物中用以制备活性氧响应性胶束、囊泡和水凝胶，并在癌症治疗中表现出巨大的潜力。然而，由于甲硫氨酸在形成β-折叠结构中的温和趋势，使甲硫氨酸残基的氧化在介导β-折叠结构组装体中的应用仍然具有挑战性。此外，单个甲硫氨酸的氧化反应及其相互作用在活性氧响应构象转变中的作用依然难以捉摸，从而限制了基于甲硫氨酸的活性氧响应性多肽体系的进一步开发。因此，通过合理设计含有甲硫氨酸的活性氧响应多肽纳米药物递送体系具有重要意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的上述缺陷，提供一种通过合理设计含有甲硫氨酸的氧化响应形貌转变的多肽纳米药物。这种氧化响应性形貌转变多肽纳米药物在激光照射下，多肽中的甲硫氨酸发生氧化，由疏水性硫醚转变为亲水性的砜，从而使多肽的组装结构由β-折叠转变为无规卷曲，多肽纳米药物的组装形貌由纳米纤维转变为纳米颗粒，进而提高肿瘤细胞的摄取量，促进纳米药物向肿瘤深处的渗透，提高肿瘤治疗效果。该多肽纳米药物制备方法简单，反应条件温和，操作简便。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种氧化响应形貌转变多肽纳米药物，该药物包括：多肽序列EIMIME基元，含有光敏剂具有光动力治疗功能的多肽组装基元一和含有化疗药物具有药物治疗功能的多肽组装基元二组成；所述多肽纳米药物通过如下方法制备而成：

S1：设计合成含有甲硫氨酸的能够产生氧化响应发生形貌转变的多肽序列EIMIME，该序列能够自组装形成β-折叠结构的组装体，当序列中的甲硫氨酸被氧化，由疏水性硫醚转化为亲水性砜，进而使氧化后的组装体二级结构发生转变，由β-折叠转变为无规卷曲，从而使多肽组装体的形貌发生转变，由氧化前的纤维转变为纳米颗粒。多肽序列的合成是通过标准Fmoc固相多肽合成(SPPS)方法合成，以哌啶作为脱保护剂，苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)为缩合剂；

S2：在步骤S1设计合成的氧化响应形貌转变多肽序列EIMIME的基础上，将光敏剂通过酰胺缩合的方法共价连接到氧化响应性多肽上，赋予其光动力治疗功能，得到含有光敏剂具有光动力治疗功能性的多肽组装基元一。