CN115490754B - 一种抗肿瘤活性多肽衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗肿瘤活性多肽衍生物及其制备方法与应用,属于多肽的技术领域所述的多肽衍生物,其具有如下式(Ⅰ)结构:
Description
技术领域
本发明涉及多肽的技术领域,具体涉及一种抗肿瘤活性多肽衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
癌症已成为工业化国家的主要死亡原因。国家癌症中心(中国)最新数据显示,食管癌病例在主要癌症中排名第五,2016年因预后差、早期诊断率低,导致近20万人死亡。风险最高、最常见的病理类型是食管鳞状细胞癌(ESCC),近十年来,ESCC的发病率略有下降,但仍处于较高水平,由于ESCC患者的高复发率和转移率,其预后仍然较差。目前食管癌的治疗缺乏有效的靶向治疗,这是造成5年生存率低的原因之一。目前研究的所有多肽导向物对食管癌效果甚微,主要原因在于没有有效靶向食管癌细胞膜上的特异性表达受体,在食管癌细胞中不能产生有效的药物浓度。
尽管标准治疗在抑制生长和消除肿瘤方面取得显著效果,但由于大多数应用药物对恶性组织的选择性差,造成严重的副作用。因此,在不影响健康组织的情况下对肿瘤细胞进行特异性处理是目前癌症治疗的主要目标。近年的研究表明,肿瘤细胞表面高表达肽类受体,这一发现使得一些小分子的多肽可被作为导向物,通过配体和受体特异性结合的方式用于靶向药物递送系统。目前多肽在介导靶向药物递送系统中的表现优秀,受到人们广泛的关注和研究。由于小肽片段及其受体的结合特性,可增加药物在肿瘤细胞中的富集,降低药物毒性和不良反应,因此可以被认为是选择性肿瘤治疗的有前途的靶点。
多肽小于100个氨基酸分子组成,相对分子质量低于10000,具有低毒、靶向性、无免疫原性、良好的生物相容性和治疗效果等特点。目前已在临床上应用的肽有谷胱甘肽(3肽)、胸腺五肽(5肽)、奥曲肽(8肽)、催产素(9肽)、环孢素A(11肽)、生长抑素(14肽)等。目前研究的所有多肽导向物对食管癌效果甚微,主要原因在于没有有效靶向食管癌细胞膜上的特异性表达受体,在食管癌细胞中不能产生有效的药物浓度。我们与强耀生物科技有限公司合作进行了相关多肽衍生物的开发,把得到的多肽衍生物进行了一系列抗肿瘤活性的研究。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供一种抗肿瘤活性多肽衍生物及其制备方法与应用,以解决上述技术问题。
第一方面,本发明提供一种多肽衍生物,其具有如下式(Ⅰ)结构:
第二方面,本发明提供一种上述式(Ⅰ)化合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)合成顺序:从C端到N端;
(2)取树脂放入反应器中,加入二氯甲烷溶胀半小时,然后过滤二氯甲烷,加入序列中第一个氨基酸Fmoc-Arg(pbf)-OH、DIEA、DMF和二氯甲烷,用氮气鼓泡反应60min;然后加入甲醇,反应半小时,抽掉反应液,用DMF和甲醇洗净;
(3)加入哌啶去除Fmoc保护基,洗净,茚三酮检测;
(4)往反应器中加入序列中第二个氨基酸Fmoc-Ser(tBu)-OH、HBTU和DIEA,氮气鼓泡反应半小时,抽掉液体,用DMF和甲醇洗净,茚三酮检测;
(5)按照步骤(3)和(4)的方式依次加入序列中氨基酸,抽掉液体,用DMF洗净,茚三酮检测,其中,Glu侧链带有保护基OtBu;Arg侧链带有保护基Pbf,Ser侧链带有保护基tBu;
(6)加入5-FITC(异硫氰酸荧光素酯),再加入DIEA,最后加入DMF溶解,避光振荡45min;
(7)将树脂用氮气吹干后,从反应柱中取下并称取重量,倒入烧瓶中,然后往烧瓶中加入95%TFA切割液,震荡反应2h,将多肽衍生物从树脂载体上裂解下来并去除氨基酸的侧链保护基团;
(8)滤掉树脂,得到滤液,然后向滤液中加入乙醚,析出粗产物,然后离心,清洗得到多肽衍生物粗品;
(9)将多肽衍生物粗品通过制备液相进行提纯,在冻干机中浓缩,得式(Ⅰ)化合物。
优选的,所述步骤(2)中,Fmoc-Arg(pbf)-OH与DIEA的摩尔比为1:2。
优选的,所述步骤(4)中,序列中第二个氨基酸与序列中第一个氨基酸与HBTU的摩尔比为2:1:2。
优选的,所述步骤(6)中,所述5-FITC与Fmoc-Arg(pbf)-OH的摩尔比为3:1;所述DIEA与Fmoc-Arg(pbf)-OH的摩尔比为10:1。
第三方面,本发明提供一种式(Ⅰ)化合物在制备抑制肿瘤细胞药物中的应用。
优选的,所述的肿瘤细胞为食管鳞癌细胞KYSE30、KYSE150和KYSE450。
本发明的有益效果为:
本发明涉及的多肽衍生物长度短,易被肿瘤组织吸收,具有前导肽的特性。本发明涉及的多肽衍生物能够自由进入肿瘤细胞并发挥一定的抑制肿瘤细胞增殖的作用。本发明的特异性多肽衍生物导向物弥补了多肽化合物在食管癌领域的欠缺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1产物的HPLC图谱。
图2是本发明实施例1产物的MS图谱。
图3是本发明实施例1产物对食管癌细胞的穿膜实验结果图。
图4是本发明实施例1产物对KYSE30的细胞毒性实验结果图。
图5是本发明实施例1产物对KYSE150的细胞毒性实验结果图。
图6是本发明实施例1产物对KYSE450的细胞毒性实验结果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
式(Ⅰ)化合物的制备
(1)合成顺序:从C端到N端;
(2)取适量树脂放入反应器中,加入二氯甲烷溶胀半小时,然后过滤二氯甲烷,加入序列中第一个氨基酸Fmoc-Arg(pbf)-OH 6.48g(0.01mol)、DIEA 12.9g(0.10mol)、DMF64.8ml和二氯甲烷64.8ml,用氮气鼓泡反应60min;然后加入甲醇64.8ml,反应半小时,抽掉反应液,用DMF和甲醇洗净;
(3)加入哌啶97.2ml去除Fmoc保护基,洗净,茚三酮检测;
(4)往反应器中加入序列的第二个氨基酸Fmoc-Ser(tBu)-OH11.49g(0.03mol)、HBTU 11.37g(0.03mol)和DIEA 12.9g(0.10mol),氮气鼓泡反应半小时,抽掉液体,用DMF和甲醇洗净,茚三酮检测;
(5)按照步骤(3)和(4)的方式依次加入序列中氨基酸,每个氨基酸加入量为以Fmoc-Arg(pbf)-OH投料量计3mol/mol,抽掉液体,用DMF洗净,茚三酮检测,其中,Glu侧链带有保护基OtBu;Arg侧链带有保护基Pbf,Ser侧链带有保护基tBu;
(6)加入5-FITC 11.67g(0.03mol),再加入DIEA 12.9g(0.10mol),最后加入DMF溶解,避光振荡45min;
(7)将树脂用氮气吹干后,从反应柱中取下并称取重量,倒入烧瓶中,然后往烧瓶中加入95%TFA切割液64.8ml,震荡反应2h,将多肽从树脂载体上裂解下来并去除氨基酸的侧链保护基团;
(8)滤掉树脂,得到滤液,然后向滤液中加入乙醚,析出粗产物,然后离心,清洗得到多肽粗品;
(9)将多肽粗品通过制备液相进行提纯,在冻干机中浓缩,得式(Ⅰ)化合物2.51g。
对制备的产物进行检测,结果如下(结果详见图1和图2):
HPLC:97.27%;
MS:[M+3H]3+:546.19;[M+2H]2+:818.77。
实施例2
细胞毒性实验
1.细胞的选择和复苏。
本实验选取食管鳞癌细胞KYSE30、KYSE150和KYSE450;
(1)将冻存细胞从液氮取出迅速放进37℃水浴锅中,待溶化后加入5ml完全培养基(RPMI 1640、10%胎牛血清和1%青链霉素)混悬。
(2)4000rpm离心5min,去掉上清,加入完全培养基10ml混悬细胞,将细胞混悬液转移进10cm培养皿中,37℃,5%CO2饱和湿度培养箱内培养。
(3)视细胞生长情况,隔天换液,一周传代2-3次。
2.穿膜实验
(1)KYSE 30、KYSE 150和KYSE 450细胞传代,用共聚焦专用24孔板进行培养,24h后加入浓度为200uM/L的式(Ⅰ)化合物。
(2)在培养过程中进行活细胞拍照。分别在加入式(Ⅰ)化合物后6h拍照。在共聚焦显微镜下观察FITC信号在食管癌细胞中的分布聚集情况,具体结果详见图3。
3.MTT法细胞毒性实验。
(1)接种细胞悬液100μL于96孔板内,预先置于37℃,5%CO2饱和湿度培养箱内培养。
(2)将式(Ⅰ)化合物按照0、12.5、25、50、100、200、400μM/L的浓度加入6孔板内,每组浓度重复三个孔,37℃,5%CO2饱和湿度培养箱内培养48h。
(3)在每个孔内加入10μL的MTT试剂。
(4)把培养板放在培养箱内培养1-4小时。
(5)MTT法用每孔100μL的DMSO溶解后在490nm波长处测定吸光度,CCK-8法直接在450nm波长处测定吸光度。检测结果详见图4~图6。结果显示随着式(Ⅰ)化合物浓度的增加,食管癌细胞的增殖抑制明显增强,其中式(Ⅰ)化合物对KYSE 30细胞的IC50为9.63um。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种多肽衍生物,其特征在于,结构如下式(Ⅰ)所示:
。
2.一种制备如权利要求1所述的多肽衍生物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)合成顺序:从C端到N端;
(2)取树脂放入反应器中,加入二氯甲烷溶胀半小时,然后过滤二氯甲烷,加入序列中第一个氨基酸Fmoc-Arg(pbf)-OH、DIEA、DMF和二氯甲烷,用氮气鼓泡反应60min;然后加入甲醇,反应半小时,抽掉反应液,用DMF和甲醇洗净;
(3)加入哌啶去除Fmoc保护基,洗净,茚三酮检测;
(4)往反应器中加入序列中第二个氨基酸Fmoc-Ser(tBu)-OH、HBTU和DIEA,氮气鼓泡反应半小时,抽掉液体,用DMF和甲醇洗净,茚三酮检测;
(5)按照步骤(3)和(4)的方式依次加入序列中氨基酸,抽掉液体,用DMF洗净,茚三酮检测,其中,Glu侧链带有保护基OtBu;Arg侧链带有保护基Pbf,Ser侧链带有保护基tBu;
(6)加入5-FITC(异硫氰酸荧光素酯),再加入DIEA,最后加入DMF溶解,避光振荡45min;
(7)将树脂用氮气吹干后,从反应柱中取下并称取重量,倒入烧瓶中,然后往烧瓶中加入95%TFA切割液,震荡反应2h,将多肽衍生物从树脂载体上裂解下来并去除氨基酸的侧链保护基团;
(8)滤掉树脂,得到滤液,然后向滤液中加入乙醚,析出粗产物,然后离心,清洗得到多肽衍生物粗品;
(9)将多肽衍生物粗品通过制备液相进行提纯,在冻干机中浓缩,得式(Ⅰ)化合物。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,Fmoc-Arg(pbf)-OH与DIEA的摩尔比为1:2。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,序列中第二个氨基酸与序列中第一个氨基酸与HBTU的摩尔比为2:1:2。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤(6)中,所述5-FITC与Fmoc-Arg(pbf)-OH的摩尔比为3:1;所述DIEA与Fmoc-Arg(pbf)-OH的摩尔比为10:1。
6.如权利要求1所述的多肽衍生物在制备抑制食管鳞癌细胞药物中的应用。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的食管鳞癌细胞为食管鳞癌细胞KYSE30、KYSE150和KYSE450。
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