摘要
多肽作为一类优良的基因/药物载体,具有生物活性多样、免疫原性低、生物相容性好以及可控的自组装性能等多种优点,被广泛地应用于基因/药物的传输体系中,同时,一些从生物中提取出的特殊结构的多肽片段也可以作为治疗性分子,也逐渐应用于抗癌、抗菌等领域。将多肽作为基因或药物载体、或将其修饰在其他载体上,装载药物或基因形成纳米组装体,可以促进药物或基因的细胞内化,控制药物在肿瘤组织中的定点释放,提高基因转染效率,增强药物的治疗效果。近年来,利用多肽修饰介导的药物和基因的传递研究以及其在抗癌、抗菌等领域的研究备受专家学者关注。本论文从多肽的不同优势出发,研究了新型多肽在抗癌药物传输方面以及其作为治疗性分子在抗癌、抗菌领域的潜能。 第一部分是多肽的制备、纯化和检测。采用标准Fmoc固相多肽合成(SPPS)技术,在2-氯-三苯甲基氯树脂固相反应器中,合成了实验中需要的七条多肽链:抗菌肽FIGAIARLLSKIF(Kn2)、FIKRIARLLRKIF(Kn2-7)、CKn2、CKn2-7、CKn2-RGDS(AP1)、CKn2-7-RGDS(AP2)、全保护多肽Nap-FFY(t-Bu)E(OtBu)-OH,并利用Bruker400MHz核磁共振和LCQAdvantage型电喷雾质谱仪对合成的各种多肽链进行表征。通过双电荷峰计算,实际的NLS分子量与计算出的理论值一致。并用高效液相色谱(HPLC)检测每条多肽链的纯度。 第二部分在抗菌肽BmKn2及其突变体BmKn2-7的基础上,在多肽的N端添加一个半胱氨酸,并利用Au-S配位键,构建多肽修饰的纳米金颗粒(AuNP@Kn2和AuNP@Kn2-7)。基于实验设计,我们完成了Kn2、Kn2-7、CKn2、CKn2-7、CKn2-RGDS(AP1)、CKn2-7-RGDS(AP2)的设计和合成。我们利用柠檬酸钠法在可控状态下将氯金酸还原成粒径在约为18nm的纳米金颗粒。并将源于蝎毒液的毒素多肽BmKn2-7修饰纳米金,并进一步研究其毒性,我们成功制备了多肽Kn2-7修饰的纳米金载体(AuNP@Kn2-7),粒径为34nm,相比较于多肽载体Kn2-7而言,具有较低的细胞毒性;另外,我们成功制备了Kn2-7-RGDS修饰的纳米金载体(AuNP@Kn2-7-RGDS),粒径为96nm。经研究发现,Kn2-7-RGDS修饰的纳米金载体(AuNP@Kn2-7-RGDS)具有一定的肿瘤细胞抑制效果。 第三部分制备含有多肽Nap-FFYE-CO-NH-(CH2)2-SS-MP抗肿瘤6-MP前体药物。由于该多肽片段Nap-FFYE-OH具有优良的自组装性能,通过透射电子显微镜(TEM)观测到,该6-MP前体药物Nap-FFYE-CO-NH-(CH2)2-SS-MP可以在中性水溶液中发生自组装,进而形成直径为50nm左右的纳米纤维。体外药物释放实验结果显示,在不含谷胱甘肽(GSH)的条件下,6-MP前体药物中的6-MP没有显示出任何释放,但是在模拟肿瘤环境条件下,控制GSH浓度为40mM,二硫键发生断裂,体外释药曲线显示出明显的GSH敏感性,24h后的累计药物释放效率几乎达到了75%。同时体外细胞毒性实验结果也证明,6-MP前体药物比游离的6-MP具有更低的细胞毒性。因此,这种含二硫键的还原敏感性6-MP前体药物,有望能够改善抗癌药物6-巯基嘌呤稳定性能差,细胞毒副作用大的缺陷,并且进一步实现肿瘤部位的响应性药物释放,使得抗肿瘤药物6-巯基嘌呤富集于肿瘤细胞,因而在癌症的临床治疗上有一定的应用潜能。