多肽藥物載體

摘要：藥物載體可以使藥物釋放的部位、速度、方式具有選擇性和可控性，隨著生物材料科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及藥物學(xué)的發(fā)展，對(duì)藥物載體提出越來(lái)越高的要求。而多肽則是一種較為理想的藥物載體材料，具有生物活性、無(wú)毒以及良好的相容性。本文就介紹了藥物載體的一般常識(shí)，并主要介紹了多肽在藥物載體方面的運(yùn)用。

一、概述部分：

藥物載體是隨生物材料科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及藥物學(xué)的發(fā)展而逐漸興起的一種科研生物材料制品。其本質(zhì)特征是作為藥物的承載者進(jìn)入人體，使藥物更好地發(fā)揮效力。目前已得到應(yīng)用的各種藥物載體的優(yōu)點(diǎn)在于使藥物釋放的部位、速度、方式等具有選擇性和可控性。藥物載體需要滿足如下條件：優(yōu)良的生物相容性，即組織相容性、血液相容性、無(wú)免疫抗原性；有一定的機(jī)械強(qiáng)度、適當(dāng)?shù)睦砘阅堋⒁子诔尚图庸?；?duì)藥物的釋放速度穩(wěn)定、適當(dāng)；可用簡(jiǎn)便的方法消毒；準(zhǔn)確控制藥物在目的釋放場(chǎng)所釋放。[1]這些都為藥物載體的分子設(shè)計(jì)提出了明確的要求。

藥物載體按制備藥物載體的材料可將其分為無(wú)機(jī)載體和有機(jī)載體。

無(wú)機(jī)載體根據(jù)藥物與載體的結(jié)合方式不同又可以分為藥庫(kù)型和吸附型兩類。藥庫(kù)型無(wú)機(jī)載體連同藥物手術(shù)植入人體內(nèi)患處，體液由微孔滲入載體，使藥物溶解形成藥液。由于載體內(nèi)外存在濃度差，內(nèi)部高濃度藥液向低濃度處遷移，外部藥液不斷被吸收，載體內(nèi)藥液不斷滲出，直至全部釋放。吸附型藥物載體是載體吸附一定量的藥物，再將載有藥物的溶液注入患者體內(nèi)，被吸附的藥物由載體逐漸釋放出來(lái)。

有機(jī)載體是用科研高分子材料制成的藥物載體。利用高分子可空釋放系統(tǒng)可提高藥物作用的可持續(xù)性和專一性，可有效、簡(jiǎn)便地提高現(xiàn)有藥物的療效和安全性。有機(jī)藥物載體根據(jù)載體材料的降解性又可以分為：不能降解的高分子載體，如硅橡膠、聚醚氨酯等；生物可溶蝕高分子載體，如聚乙烯醇、聚原酸酯和聚碳酸酯等；生物可降解高分子載體，如聚酯可空釋放材料、聚氨基酸可空釋放材料、聚磷酸酯可空釋放材料、聚酸酐可空釋放材料、環(huán)境敏感的高分子親水凝膠等。根據(jù)釋放藥物的機(jī)理還可以分為擴(kuò)散控制體系和化學(xué)控制體系。擴(kuò)散控制體系又可以分為庫(kù)藥型和基質(zhì)型。前者是將藥物包埋于透過(guò)性好的高分子膜中，通過(guò)膜來(lái)控制釋放量；后者是將藥物分散于交聯(lián)的高聚物網(wǎng)絡(luò)中來(lái)達(dá)到控制目的?；瘜W(xué)控制體系可分為降解體系、側(cè)鏈體系、溶劑活化體系、磁控制體系。

目前人們對(duì)藥物載體的要求不止?jié)M足于能在患者體內(nèi)患處按量釋放藥物，并且能對(duì)患者無(wú)毒副作用。還要求藥物載體不以異物的形式存在于人體，而是生物降解為人體所需物質(zhì)。于是越來(lái)越多的人將目光投向了生物醫(yī)藥載體。例如一些科學(xué)工作者將紅細(xì)胞作為藥物載體[2]，運(yùn)用殼聚糖作為藥物載體，運(yùn)用聚谷胺酸作為新型藥物載體等等。由于多肽是一種生物活性物質(zhì)，無(wú)毒，具有良好的生物相容性。而主要用于前體藥物利用腫瘤細(xì)胞的選擇性激活機(jī)制用于癌癥治療，或?qū)⑵湟缇忈屜到y(tǒng)，制成各種載體材料控制藥物釋放。[5]運(yùn)用多肽作為藥物載體已經(jīng)引起了國(guó)外很多學(xué)者的注意。

二、多肽的合成

多肽已早被人類所認(rèn)識(shí)，是一種以肽鍵連接多個(gè)氨基酸的大分子。多肽的的合成方法也多種多樣，下面就以g-聚谷胺酸的制備為例介紹多肽的合成。g-聚谷氨酸(Polyglutamicacid,PGA)是由Ｌ-谷氨酸(Ｌ-Glu)、Ｄ-谷氨酸(Ｄ-Glu)通過(guò)肽鍵結(jié)合形成的一種多肽分子。目前ＰＧＡ的生產(chǎn)技術(shù)主要有化學(xué)合成法、提取法、生物聚合法。

1 多肽的化學(xué)合成法：

多肽的的化學(xué)合成法主要有兩種方式：傳統(tǒng)的化學(xué)合成法和二聚體合成法。

傳統(tǒng)的肽合成法是將氨基酸逐個(gè)連接形成多肽,這個(gè)過(guò)程一般包括基團(tuán)保護(hù)、反應(yīng)物活化、偶聯(lián)和脫保護(hù)?；瘜W(xué)合成法是肽類合成的重要方法,但合成路線長(zhǎng)、副產(chǎn)物多、收率低, 尤其是含20個(gè)氨基酸以上的純多肽合成。二聚體縮聚合成法由Ｌ-Ｇlu,Ｄ-Ｇlu及消旋體(ＤＬ-Ｇlu)反應(yīng)生成α-甲基谷氨酸,再將α-甲基谷氨酸凝聚為二聚體，再和再和濃縮劑1-(3-二甲氨丙基)-3-乙基碳亞二胺鹽酸鹽及1-羥苯基三吡咯(1- hydroxy benzotriazole)水合物在Ｎ,Ｎ 二甲基甲酰胺中發(fā)生凝聚。目前，許多多肽的合成都采用該方法合成。因?yàn)檫@樣可以較快的獲得所需的分子量較大的多肽。不過(guò)在一些情況下，這樣的合成方法受到限制。比如在合成丙胺酸多肽時(shí)，到四聚體以后就很難再聚合了，因?yàn)檫@種多肽不易溶于溶劑。

2 提取法

提取法是從某些生物體內(nèi)提取多肽再經(jīng)過(guò)洗滌得到高純度、高分子量的多肽。以PGA為例，早期日本大多就是用乙醇將納豆(一種日本的傳統(tǒng)食品)中的ＰＧＡ分離提取出來(lái)。國(guó)內(nèi)外許多科研工作者也習(xí)于從生物體內(nèi)提取多肽，比如從蠶的絲腺體內(nèi)提取絲素蛋白，從蜘蛛絲腺體內(nèi)提取絲蛋白。從而也可以得到多肽。但是，這種方法由于某種多肽在生物體內(nèi)存在的數(shù)量有限，很難按照人們的意愿得到相應(yīng)的多胎。而且浪費(fèi)比較嚴(yán)重。

3 微生物的生物聚合法

這種方法是利用微生物發(fā)酵得到某種多肽的高粘度發(fā)酵液，再利用有機(jī)溶劑沉淀法、化學(xué)沉淀法或膜分離沉淀法進(jìn)行分離得到所需的多肽。1942年Ｂovarnick等發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌屬微生物能在培養(yǎng)基中蓄積γ-ＰＧＡ。于是利用微生物生物聚合生成γ-ＰＧＡ的研究變的活躍。

就γ-ＰＧＡ而言，地衣桿菌ATCC9945a,枯草芽孢桿菌族中的許多桿菌都能生產(chǎn)該多肽。利用地衣桿菌，不同的碳源、氮源和ｐＨ值及是否通氣等因素對(duì)地衣桿菌發(fā)酵生產(chǎn)γ-ＰＧＡ有明顯的影響。HoNam等人[6] 配制了以適當(dāng)比例的甘油, Ｌ Ｇｌｕ,檸檬酸,ＮＨ4Ｃｌ,Ｋ2ＨＰＯ4,ＭｇＳＯ4·7Ｈ2Ｏ,ＦｅＣｌ3·6Ｈ2Ｏ,ＣａＣｌ2·2Ｈ2Ｏ,ＭｎＳＯ4·Ｈ2Ｏ組成的培養(yǎng)基,在37℃、ｐＨ6.5、通入純氧和空氣的混合氣并保持氧壓力在30%飽和度以上的條件下發(fā)酵培養(yǎng)4ｈ,可得到高產(chǎn)量的γ-ＰＧＡ發(fā)酵液。發(fā)酵液經(jīng)過(guò)有機(jī)溶劑沉淀法、化學(xué)沉淀法或膜分離沉淀法.

三、多肽用作藥物載體

多肽用作藥物載體，既可以用作藥物載體的修飾劑，也可以作為藥物載體的主要組成部分。多肽與藥物的結(jié)合方式也多種多樣。除此之外，多肽還可以用作藥物前體。由于多肽優(yōu)良的性能，所以表現(xiàn)出較大的科研潛力。

1 多肽用做藥物載體的修飾劑

凌世長(zhǎng)、趙明、彭師奇等報(bào)道了精-甘-天-絲氨酸（RGDS,Arg-gly-Asp-Ser）四肽修飾脂質(zhì)體作為藥物載體導(dǎo)向溶栓的研究。運(yùn)用血小板的纖維蛋白原（fibrinogen FG）受體配基RGDS肽作為導(dǎo)向歸巢裝置（homing devices）, 偶聯(lián)于包裹尿激素UK（urokinase）的脂質(zhì)體。[7]

先將RGDS肽進(jìn)行演化。RGDS與N-Hydroxysuccinimideaster-Palmitie acid(1:1mol比)混合置于含2%脫氧膽酸鈉的PBS（PH=7.4）,4°C攪拌過(guò)夜。用14C標(biāo)記脂質(zhì)體。采用卵磷脂、膽固醇、和硬脂酸酰胺爾比7：3：1溶于-甲醇溶液中，并加入14C-二油酰磷脂酰膽堿（14C-DOPC）氮?dú)獯蹈沙杀∧?，加入PSB液，磁力攪拌器攪勻，超聲20分鐘制成多相脂酯體。將多相脂酯體配成溶液，并與上述RGDS衍化肽液以1：1體積比混合攪勻，經(jīng)Liposomate 儀透析制備成RGDS修飾的14C-脂質(zhì)體，其成分除于14C-脂質(zhì)體相同外，含有RGDS 83μm/ml 。

2 多肽直接用作藥物載體

與藥物載體的結(jié)合方式

載體與藥物之間以酸敏感性共價(jià)鍵的形式連,在自然界或人體內(nèi)能生物降解成內(nèi)源性物質(zhì)Glu,不易產(chǎn)生積蓄和毒副作用。它的分子鏈上具有活性較高的側(cè)鏈羧基(-ＣＯＯＨ),易于和一些藥物結(jié)合生成穩(wěn)定的復(fù)合物,是一類理想的體內(nèi)可生物降解的醫(yī)藥用高分子材料。

國(guó)肽生物主要提供：多肽合成、多肽定制、同位素標(biāo)記肽、人工胰島素、磷酸肽、生物素標(biāo)記肽、熒光標(biāo)記肽（Cy3、Cy5、Fitc、AMC等）、目錄肽、偶聯(lián)蛋白（KLH、BSA、OVA等）、美容肽、化妝品肽、多肽文庫(kù)構(gòu)建、抗體服務(wù)、糖肽、訂書肽、藥物肽、RGD環(huán)肽等。詳情請(qǐng)咨詢國(guó)肽生物