阅读说明：本技术 一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用 (Polypeptide with anti-tumor activity, preparation method and application thereof ) 是由 胡宏岗 丛薇 汪楠 刘超 何世鹏 高飞 汤华 李英华 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及医药技术领域,且公开了一类具有抗肿瘤活性多肽,具体指具有式(I)结构的多肽,具有式(I)结构的多肽及其药学上可接受的盐或酯：FLPILAX1LAAKFGPKLFX2LVX3KKX4 (I),其中,X1表示Ser或Ser(β-D-GlcNAc)；X2表示Cys或Pra或L-Aza或Asp或Dap或乙烯基甘氨酸；X3表示Thr或Thr(β-D-GlcNAc)；X4表示Cys或Pra或L-Aza或Asp或Dap或乙烯基甘氨酸；片段中Cys与Cys可形成或不形成二硫键环合；片段中Cys与乙烯基甘氨酸可形成或不形成硫醚键环合；片段中Pra与Aza可形成或不形成三氮唑环合；片段中Asp与Dap可形成或不形成酰胺键环合。该一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用,设计并合成了一系列新型Brevinin-1Bya环肽和糖肽类活性分子,旨在从多方面提高其理化性质以及抗肿瘤活性,提高肿瘤的治疗效果。(The invention relates to the technical field of medicines, and discloses a polypeptide with anti-tumor activity, in particular to a polypeptide with a structure shown in a formula (I), a polypeptide with a structure shown in a formula (I) and pharmaceutically acceptable salts or esters thereof: FLPILAX1LAAKFGPKLFX2LVX3KKX4 (I), wherein X1 represents Ser or Ser (. beta. -D-GlcNAc); x2 represents Cys or Pra or L-Aza or Asp or Dap or vinylglycine; x3 represents Thr or Thr (. beta. -D-GlcNAc); x4 represents Cys or Pra or L-Aza or Asp or Dap or vinylglycine; cys and Cys in the fragment may or may not form a disulfide bond ring; cys and vinyl glycine in the fragment may or may not form thioether bond cyclization; pra and Aza in the fragment may or may not form triazole cyclization; asp and Dap in the fragment may or may not form an amide bond ring. The polypeptide with anti-tumor activity, the preparation method and the application thereof design and synthesize a series of novel Brevinin-1Bya cyclopeptide and glycopeptide active molecules, and aim to improve the physicochemical property and the anti-tumor activity of the polypeptide and improve the treatment effect of tumors from multiple aspects.)

一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体为一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用。

背景技术

研究报道，两栖类动物皮肤中含有大量具有良好生物活性的多肽分子，表现出抗菌性、抗病毒、抗真菌和抗肿瘤等药理活性，该类多肽化合物已经成为了研究热点。

抗菌肽Brevinin-1BYa来源于美国山麓黄腿蛙(Rana boylii)的皮肤分泌物，研究报道，Brevinin-1BYa具有抗革兰氏阴性和***的活性，被认为是一种具有较好前景的抗菌药物候选，后续研究发现，该家族抗菌肽还展现出良好的抗肿瘤细胞生长活性，非常适合作为抗肿瘤药物进行进一步的开发利用，文献报道，Brevinin-1Bya中存在的二硫键结构对多肽的构象稳定起到了重要的作用，使其发挥药理活性的基础，然而，二硫键易被体内的还原性环境(如还原性谷胱甘肽等)所影响，导致其构象的变化从而使得活性缺失，影响肿瘤治疗效果，故而提出一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用来解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用，具备抗肿瘤活性高的优点，解决了现有的抗肿瘤药物中存在的二硫键易被体内的还原性环境(如还原性谷胱甘肽等)所影响，导致其构象的变化从而使得活性缺失，影响肿瘤治疗效果的问题。

(二)技术方案

为实现上述抗肿瘤活性高的目的，本发明提供如下技术方案：一类具有抗肿瘤活性多肽，具体指具有式(I)结构的多肽。

具有式(I)结构的多肽及其药学上可接受的盐或酯：

FLPILAX1LAAKFGPKLFX2LVX3KKX4 (I)

其中，X1表示Ser或Ser(β-D-GlcNAc)；X2表示Cys或Pra或L-Aza或Asp或Dap或乙烯基甘氨酸；X3表示Thr或Thr(β-D-GlcNAc)；X4表示Cys或Pra或L-Aza或Asp或Dap或乙烯基甘氨酸；片段中Cys与Cys可形成或不形成二硫键环合；片段中Cys与乙烯基甘氨酸可形成或不形成硫醚键环合；片段中Pra与Aza可形成或不形成三氮唑环合；片段中Asp与Dap可形成或不形成酰胺键环合。

在本文中，“本发明的环肽和糖肽类活性分子”指的是本发明中具有式(I)所示结构多肽，在本文中，这种多肽可以称为“环肽和糖肽类活性分子”，“多肽片段”或“本发明多肽”。

式(I)多肽的N末端的氨基和C末端的羧基以及氨基酸侧链基团可以不进行修饰，也可以在基本不影响本发明多肽活性的前提下进行修饰，如形成“药学上可接受的酯”，N末端氨基基团的修饰包括但不限于脱-氨基、N-低级烷基、N-二低级烷基和N-酰基修饰，C末端羧基基团的修饰包括但不限于酰胺、低级烷基酰胺、二烷基酰胺和低级烷基酯修饰，本发明多肽N末端的氨基进行乙酰化修饰，即是-Ac，C末端的羧基进行酰胺化修饰，即是-NH2。

本文所使用的多肽及氨基酸和化学基团的表示方法均为所属领域公认的表示方法，其中氨基酸的缩写可参照表1中的定义，特殊氨基酸结构可参照表2中的定义，在本文中，若不特别指出，氨基酸一般指L-型的氨基酸。

表1氨基酸缩写表

表2特殊氨基酸缩写表

氨基酸	缩写
		O-(2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-吡喃葡萄糖)-L-丝氨酸	Ser(β-D-GlcNAc)
O-(2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-吡喃葡萄糖)-L-苏氨酸	Thr(β-D-GlcNAc)
		L-炔丙基甘氨酸	Pra
L-3-叠氮基-丙氨酸	Aza
		L-2,3-二氨基丙酸	Dap

“药物上可接受的盐”指一些小分子酸性或碱性化合物与多肽形成的盐，一般能够增加多肽的溶解性，所形成的盐基本上不改变多肽的活性，例如，通常能与本发明多肽形成盐的酸有盐酸、磷酸、硫酸、乙酸、琥珀酸、马来酸和柠檬酸等；能与本发明多肽形成盐的碱有碱金属或碱土金属的氢氧化物、铵和碳酸盐等。

本发明多肽的抗肿瘤作用可以通过所属领域常规的实验方法来验证，如细胞学实验等，在本发明的

具体实施方式

中，优选通过细胞学实验如CCK-8法，通过该试验，发现本发明所涉及的式(I)环肽类活性分子都具有体外抗肿瘤作用。

此外，本发明的另一方面提供了含有式(I)结构的多肽片段的药物组合物，其可以用于抗肿瘤治疗，该组合物可以含有本发明的环肽类活性分子中的一种或多种，优选仅含一种，该组合物可以含有一种或多种药学上可接受的稀释剂、赋形剂或载体，优选该组合物为单位剂量形式，如片剂、膜剂、丸剂、胶囊(包括持续释放或延迟释放形式)、粉剂、颗粒剂、糖浆剂或乳液剂、消毒的注射用溶液、悬浮液或冻干粉末针剂、气雾剂或液体喷剂、滴剂自动注射装置或栓剂，上述活性药物组分可以与一种无毒的药物学可接受的惰性载体组合在一起，如乙醇、甘油、水或其组合，本发明式(I)的环肽类活性分子优选使用消毒的注射用水溶液。

本发明的药物组合物可通过所属领域技术人员所熟知的给药方式来进行给药，例如口服、直肠、舌下、肺部、透皮、离子透入、***及鼻内给药，本发明的药物组合物优选胃肠道外给药，如皮下、肌内或静脉内注射。

本发明合成的部分优选化合物的名称、结构式和质谱数据如表3所示。

表3环肽和糖肽类活性分子的名称、结构式和质谱数据

为了便于理解，以下将通过具体的实施例和附图对本发明进行描述，需要特别指出的是，这些描述仅仅是示例性的描述，并不构成对本发明范围的限制。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用，具备以下有益效果：

该一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用，研究报道，多肽的糖基化修饰能够提高其亲水性，口服生物利用度，酶耐受性和构象稳定性，因此，我们还对Brevinin-1Bya中的丝氨酸和苏氨酸位点进行了乙酰氨基葡萄糖糖基化修饰，综上所述，我们设计并合成了一系列新型Brevinin-1Bya环肽和糖肽类活性分子，旨在从多方面提高其理化性质以及抗肿瘤活性，提高肿瘤的治疗效果。

附图说明

图1为本发明中Brevinin-1BYa-1化学结构式示意图；

图2为本发明中Brevinin-1BYa-2化学结构式示意图；

图3为本发明中Brevinin-1BYa-3化学结构式示意图；

图4为本发明中Brevinin-1BYa-4化学结构式示意图；

图5为本发明中Brevinin-1BYa-5化学结构式示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：一类具有抗肿瘤活性多肽的制备方法，固相合成Brevinin-1BYa-1，具体步骤如下：

氨基酸α-氨基用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)保护，并对氨基酸进行侧链保护：Ser和Thr的侧链保护基为叔丁基(tBu)，Lys的侧链保护基为叔丁氧羰基(Boc)，以6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为活化试剂，使上述保护的天然氨基酸、Fmoc-Pra-OH以及Fmoc-Aza-OH依次偶联，偶联每次40分钟，以20％哌啶/DMF为脱Fmoc试剂，每次10分钟，多肽连接完毕后，将多肽加入到二甲基吡啶，N,N-二异丙基乙胺和DMF的混合溶液中，随后抗坏血酸钠/DM/溴化亚铜/乙腈溶液依次加入，反应过夜，使用TFA/EDT/TIPs/Water(95:2:2:1,v/v/v/v)室温反应2小时，从而将其从树脂上切割下来，同时脱除侧链保护基，后用无水***沉淀得到粗肽，浓缩后用反相HPLC纯化，冻干得到纯度≥97.0％的白色冻干粉末。

实施例二：一类具有抗肿瘤活性多肽的制备方法，固相合成Brevinin-1BYa-2，具体步骤如下：

氨基酸α-氨基用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)保护，并对氨基酸进行侧链保护：Ser和Thr的侧链保护基为叔丁基(tBu)，Lys的侧链保护基为叔丁氧羰基(Boc)，Asp的侧链保护基为烯丙基(Allyl)，Dap的侧链保护基为烯丙氧羰基(Alloc)，以6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为活化试剂，使上述保护的天然氨基酸、Fmoc-Asp(Allyl)-OH以及Fmoc-Dap(Alloc)-OH依次偶联，偶联每次40分钟，以20％哌啶/DMF为脱Fmoc试剂，每次10分钟，多肽连接完毕后，将多肽加到四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)，苯基硅烷(PhSiH3)，DCM和DMF的混合溶液中，避光搅拌3小时，然后将多肽加入到(3H-1,2,3-***并[4,5-b]吡啶-3-氧基)三-1-吡咯烷基鏻六氟磷酸盐(PyAOP)，1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt)，N-甲基***啉(NMM)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合溶液中，反应过夜，使用TFA/EDT/TIPs/Water(95:2:2:1,v/v/v/v)室温反应2小时，从而将其从树脂上切割下来，同时脱除侧链保护基，后用无水***沉淀得到粗肽，粗肽在30分钟内以反相HPLC纯化，冻干得到纯度≥97.0％的白色冻干粉末。

实施例三：一类具有抗肿瘤活性多肽的制备方法，固相合成Brevinin-1BYa-3，具体步骤如下：

氨基酸α-氨基用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)保护，并对氨基酸进行侧链保护：Ser和Thr的侧链保护基为叔丁基(tBu)，Lys的侧链保护基为叔丁氧羰基(Boc)，Cys的侧链保护基为4-甲基三苯甲基(Mtt)，以6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为活化试剂，使上述保护的天然氨基酸以及Fmoc-乙烯基甘氨酸依次偶联，偶联每次40分钟，以20％哌啶/DMF为脱Fmoc试剂，每次10分钟，多肽连接完毕后，加入2％三氟乙酸的二氯甲烷溶液反应10分钟，再加入DIPEA反应过夜，使用TFA/EDT/TIPs/Water(95:2:2:1,v/v/v/v)室温反应2小时，从而将其从树脂上切割下来，同时脱除侧链保护基，后用无水***沉淀得到粗肽，粗肽在30分钟内以反相HPLC纯化，冻干得到纯度≥97.0％的白色冻干粉末。

实施例四：一类具有抗肿瘤活性多肽的制备方法，固相合成Brevinin-1BYa-4，具体步骤如下:

氨基酸α-氨基用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)保护，并对氨基酸进行侧链保护：Thr的侧链保护基为叔丁基(tBu)，Lys的侧链保护基为叔丁氧羰基(Boc)，Ser(GlcNAc)的糖羟基保护基为乙酰基(Ac)以6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为活化试剂，使上述保护的天然氨基酸以及Fmoc-Ser(Ac3GlcNAc)-OH依次偶联，偶联每次40分钟，以20％哌啶/DMF为脱Fmoc试剂，每次10分钟，多肽连接完毕后，将树脂加入到水合肼/DMF的混合溶液中反应过夜，使用TFA/EDT/TIPs/Water(95:2:2:1,v/v/v/v)室温反应2小时，从而将其从树脂上切割下来，同时脱除侧链保护基，后用无水***沉淀得到粗肽，将粗肽溶于稀释后的磷酸缓冲盐溶液，并调pH至7.4，加入10％的二甲亚砜，常温反应过夜，浓缩后，粗肽在30分钟内以反相HPLC纯化，冻干得到纯度≥97.0％的白色冻干粉末。

实施例五：一类具有抗肿瘤活性多肽的制备方法，固相合成Brevinin-1BYa-5，具体步骤如下:

氨基酸α-氨基用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)保护，并对氨基酸进行侧链保护：Ser的侧链保护基为叔丁基(tBu)，Lys的侧链保护基为叔丁氧羰基(Boc)，Thr(GlcNAc)的糖羟基保护基为乙酰基(Ac)，以6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(HCTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为活化试剂，使上述保护的天然氨基酸以及Fmoc-Thr(Ac3GlcNAc)-OH依次偶联，偶联每次40分钟，以20％哌啶/DMF为脱Fmoc试剂，每次10分钟，多肽连接完毕后，将树脂加入到水合肼/DMF的混合溶液中反应过夜，使用TFA/EDT/TIPs/Water(95:2:2:1,v/v/v/v)室温反应2小时，从而将其从树脂上切割下来，同时脱除侧链保护基，后用无水***沉淀得到粗肽，将粗肽溶于稀释后的磷酸缓冲盐溶液，并调pH至7.4，加入10％的二甲亚砜，常温反应过夜，浓缩后，粗肽在30分钟内以反相HPLC纯化，冻干得到纯度≥97.0％的白色冻干粉末。

实验例：

1)细胞生物学实验

CCK-8体外肿瘤抑制实验:***癌细胞C42B用含胎牛血清(10％)、青霉素(100KU·L-1)及链霉素(100mg·L-1)的高糖D-MEM培养基于37℃，5％CO2培养箱中常规培养传代，取对数生长期的C42B细胞以2×104mL-1的密度接种于96孔板，每孔100μL，每组设3个复孔，多肽以0.39、0.78、1.56、3.125、6.25、12.5、25、50μM浓度作用于细胞，细胞培养96h后，每孔加入含有10％CCK-8试剂的完全培养基100μL，37℃，5％CO2培养箱避光孵育2h后，用酶标仪(BioTek，Vermont，USA)在波长450nm处检测各孔吸光度值(OD)，根据OD值计算细胞存活率(vital rate,VR):VR＝(用药组OD值-空白组OD值)/(对照组OD值-空白组OD值)，计算3个平行孔的平均值VR，根据药物VR，由药物浓度的对数值与VR线性回归求出药物的半数抑制浓度(50％inhibitory concentration，IC50)。

实验结果：CCK-8体外肿瘤抑制实验结果显示，多肽片段均显示出良好的体外肿瘤细胞抑制作用，Brevinin-1BYa-2较阴性对照Brevinin-1BYa有一定提高，结果如表4所示。

2)酶稳定性实验

还原稳定性实验：配制含20mM三(羟甲基)氨基甲烷(Tris-HCl)，150mM氯化钠，1mM氯化钙，1mM氯化镁和0.1％聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)的缓冲溶液(调pH＝7.4)，分别称取100μg多肽溶于100μl配置好的缓冲溶液中，将二硫苏糖醇(DTT)加入到混合溶液中至其终浓度为3mM，分别取0小时、0.5小时、1小时、2小时、4小时、8小时时间点反应液，使用HPLC分析不同时间点肽的残余量。

实验结果：还原稳定性实验结果显示，Brevinin-1BYa-1、Brevinin-1BYa-2和Brevinin-1BYa-3显示出较原型多肽更强的还原稳定能力，结果如表4所示。

表4多肽片段还原半衰期以及抗***癌细胞C42B的半数抑制浓度

Peptide	t1/2(h)	IC50(μM)
			Brevinin-1BYa	4.13	11.88
Brevinin-1BYa-1	>40	13.96
			Brevinin-1BYa-2	>40	9.23
Brevinin-1BYa-3	>40	12.63
			Brevinin-1BYa-4	3.31	16.77
Brevinin-1BYa-5	3.52	18.72

本发明的有益效果是：该一类具有抗肿瘤活性多肽及其制备方法与应用，研究报道，多肽的糖基化修饰能够提高其亲水性，口服生物利用度，酶耐受性和构象稳定性，因此，我们还对Brevinin-1Bya中的丝氨酸和苏氨酸位点进行了乙酰氨基葡萄糖糖基化修饰，综上所述，我们设计并合成了一系列新型Brevinin-1Bya环肽和糖肽类活性分子，旨在从多方面提高其理化性质以及抗肿瘤活性，提高肿瘤的治疗效果，解决了现有的抗肿瘤药物中存在的二硫键易被体内的还原性环境(如还原性谷胱甘肽等)所影响，导致其构象的变化从而使得活性缺失，影响肿瘤治疗效果的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。