[发明专利]一种酶响应性自组装肽及其应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料研究领域，具体涉及一种阳离子型的两亲性自组装短肽及其作为酶响应性药物载体用于癌细胞靶向给药的应用。

背景技术

癌症是危害人类生命健康的重大疾病之一，严重威胁着人类健康。化学药物疗法是肿瘤治疗的重要手段，然而目前的抗肿瘤药物存在靶向性差、毒副作用大等缺点，易破坏人体免疫力，损伤正常机体，使病人产生恶心、呕吐、脱发、身体虚弱等症状。因此，通过合适的载体选择将药物富集于肿瘤组织而避免损伤其它正常组织，从而实现对肿瘤组织的靶向性给药是当今抗癌药物研发面临的巨大挑战之一。

多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质，是介于蛋白质和氨基酸之间的一类化合物。多肽由天然氨基酸残基组成，具有非常好的可降解性、生物相容性，且多肽分子可以通过非共价相互作用（如疏水作用、氢键、范德华力等）组装为纳米纤维、纳米胶束、纳米囊泡、纳米带、纳米管等各种结构。近年来，人工设计、合成自组装多肽的研究成为材料学和生物医药等领域的研究热点。其中，多肽分子自组装结构作为药物载体有着广泛的应用前景，通过在其中引入响应性基团或者片段，有望制备出智能型靶向给药体系。

对于酶响应型材料的设计，多肽具有特殊的优势，通过设计，将含有酶切位点的多肽序列引入到分子中，所得到的材料便具有酶响应活性，从而实现肿瘤的诊断或治疗。基质金属蛋白酶（MMPs）在多种肿瘤细胞中过量表达，它们能降解细胞外基质中的各种蛋白成分，破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障，在肿瘤侵袭转移中起关键性作用，是肿瘤浸润转移过程中主要的蛋白水解酶。如果能够将可被MMPs酶解的多肽片段引入自组装多肽分子，有望制备出对MMPs具有响应性的多肽自组装体系，并用于肿瘤靶向给药和治疗。

现有技术中虽然存在大量多肽自组装的文献报道，但是由于多肽自组装的不可预期性，任何多肽分子细微结构的变化，都会导致自组装的失败，因此如何得到一种能够自组装，又具有靶向作用的多肽药物载体仍然是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有化疗药物难以实现靶向性给药和具有较高副作用的缺陷，提供一种能够包结疏水性癌症化疗药物分子的多肽自组装纳米药物载体，该药物载体具有基质金属蛋白酶的特异响应性、药物负载量高、癌细胞靶向性给药效果好且杀伤能力强，为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明一方面涉及一种多肽，其特征在于其分子结构为下式所示，或者为下式的类似物：

Nap-Phe-Phe-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Ala-Arg-Lys-Arg-Lys-NH₂（Nap为萘基）。

本发明另一方面还涉及上述多肽形成的纳米纤维，优选的，所述的纳米纤维的直径介于6-8nm之间。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的纳米纤维是在磷酸缓冲溶液（PBS）中自组装形成。

本发明另一方面还涉及上述纳米纤维的酶解纳米纤维，所述的酶解是在基质金属蛋白酶存在下发生的，优选的，所述的基质金属蛋白酶为MMP7。

本发明另一方面还涉及一种药物组合物，所述的药物组合物包括上述多肽以及药物分子。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的药物分子为疏水性药物分子。

对于所述的疏水性药物分子而言，包括但不限于疏水性抗肿瘤药物，优选的，所述的疏水性药物分子选自阿霉素和/或紫杉醇。

本发明还涉及上述药物组合物在制备治疗肿瘤药物中的应用。

本发明另一方面还涉及上述多肽的制备，所述的制备方法为固相合成法。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明多肽分子具有良好的自组装能力，其自组装行为呈现出对基质金属蛋白酶的响应性，自组装体结构在酶作用下发生显著改变。

（2）本发明多肽分子其自组装体结构可以包埋较高量的疏水性药物，并实现其在酶作用下的控制释放。

（3）本发明多肽分子的自组装结构作为药物载体可以实现对癌细胞的靶向性识别和药物控制释放，在特定浓度范围（换算为阿霉素浓度在50‒100 ng/μL范围）可实现对癌细胞的选择性杀伤而对人体细胞不具有毒性，有利于降低化疗药物的副作用。

附图说明

图1 （a）不同浓度溶液中多肽分子自组装结构的负染法透射电镜形貌：（A）0.25mM，（B）0.5 mM和（C）2.0 mM多肽溶液的自组装结构的；