CN107899000A - α‑螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用 - Google Patents

α‑螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用 Download PDF

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伍春娴
彭英春
布万选
梁观婷
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Abstract

本发明提供一种α‑螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用，α‑螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物包括：阴离子α‑螺旋肽和阳离子表面活性剂。本发明的抗菌组合物，由于将几乎没有抗菌活性的阴离子α‑螺旋抗菌肽与低浓度的阳离子表面活性剂DTAB结合，使得两者的复配物在极低浓度时对多种细菌以及真菌产生了很好的抑制作用。

Description

α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用，属于药物制备技术领域。
背景技术
抗生素的发现和广泛使用使人类的卫生状况有了极大的改善，然而抗生素长期滥用导致的耐药性、副作用和残留问题已引起全社会高度关注。耐药菌已严重地威胁了人类的健康与安全，因此研发新型抗生素成为了世界范围内迫切需要解决的重大问题。近年来具有抗菌活性的小分子多肽逐渐引起了人们广泛的关注，并且它不同于传统抗生素的作用机制使其成为新型抗生素领域的热点。传统抗生素主要是通过药物与细菌靶向作用，从而实现抑制病菌DNA的复制与配对、阻碍蛋白质的合成和破坏细胞壁的正常功能。然而，细菌染色体变异或者流动的遗传片段变异会导致原本跟抗生素结合的靶点缺失，从而产生耐药性导致抗生素失效。研究发现，抗菌肽主要通过破坏生物膜的完整性导致细胞内容物外流从而起到杀菌的作用。与传统抗生素相比较，细菌对这种缺失靶向作用位点的物理性破坏不容易产生耐药性，因此抗菌肽在解决抗药性问题上具有广阔的应用前景。
目前的研究方向集中在通过氨基酸残基的定点取代来对天然抗菌肽进行结构改造、截取天然抗菌肽的部分序列或者从头设计合成新抗菌肽，这是目前获得性能优越的抗菌肽的主要手段。然而，不管是用化学合成、微生物合成还是基因表达的方法，多肽的合成和提纯毕竟比较复杂和困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的抗菌组合物。
本发明采用了如下技术方案：
一种α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于，包括：阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂。
进一步，本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，还可以具有这样的特征：其中，所述阴离子α-螺旋抗菌肽的序列为：Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
进一步，本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，还可以具有这样的特征：其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
进一步，本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，还可以具有这样的特征：其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
进一步，本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，还可以具有这样的特征：其中，所述阳离子表面活性剂与阴离子α-螺旋肽和的浓度比在1μM/L:5μM/L～100μM/L:5μM/L。
进一步，本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，还可以具有这样的特征：其中，所述阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂的浓度配比为：50μM/L：25μM/L。
本发明还提供一种α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物在制备抗菌药物中的应用。
进一步，本发明所提供的应用，还可以具有这样的特征：其中，所述阴离子α-螺旋肽的序列为：Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
进一步，本发明所提供的应用，还可以具有这样的特征：其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
进一步，本发明所提供的应用，还可以具有这样的特征：其中，其中，所述阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂的浓度比为：50μM/L：25μM/L。
本发明还提供一种将上述α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物用于制备化妆品中的应用。
将α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物应用于化妆品时，在加入了化妆品的基础原料后，应当使得阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂配比的最终浓度范围保持在1μM/L:5μM/L～100μM/L:5μM/L。
较佳的，α-螺旋抗菌肽的序列为：Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
较佳的，表面活性剂采用十二烷基三甲基溴化铵。
较佳的，α-螺旋抗菌肽和表面活性剂在化妆品中的最终浓度配比为50μM/L：25μM/L。
发明的有益效果
本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用，由于将几乎没有抗菌活性的阴离子α-螺旋抗菌肽与低浓度的阳离子表面活性剂DTAB结合，使得两者的复配物在极低浓度时对多种细菌以及真菌产生了很好的抑制作用。
本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，应用于化妆品中时，由于采用的抗菌成分为肽类物质，没有化学毒性，安全可靠。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步解释本发明的技术方案。
<实施例一>
1μM DTAB与5μMAMP-18复配体系对大肠埃希菌(ATCC8739)和白假丝酵母(ATCC10231)的抑菌效果。
1.用PBS缓冲溶液配制4μM/L的DTAB溶液和20μM/L的AMP-18，配制多肽的PBS溶液要事先灭菌，冷却后用0.45uM的滤膜过滤到锥形瓶中。
本发明的抗菌肽AMP-18的序列如下：
Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2
2.培养基降到合适温度(未凝固前)，倒平板。
3.实验分组：
(1)分别取100μL浓度为4μM/L的DTAB溶液于1.5ml的离心管中，再分别加入100μL浓度为20μL的AMP-18，最后再分别加入200μL的不同菌落数的大肠埃希菌，反应30分钟。
(2)分别加入200μL浓度为2μM/L的DTAB与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。
(3)分别加入200μL浓度为10μM/L的AMP-18与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。阴性对照样为200μL PBS溶液+200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液；每个样品至少制备3个平行样。
4.用移液枪从上述体系总取出100μL混合物放入已凝固的培养基表面，并用涂布器涂匀。
5.在37℃培养24小时后数菌落，与阴性对照样对比来计算抑菌率
其中A为阴性对照样的平均菌落数，B为实验样品的平均菌落数。
6.白假丝酵母的实验步骤中，培养时间需要至少48h，其余操作步骤与分组和试剂浓度与大肠埃希菌相同。
7.实验结果如表1：
表1DTAB与α-螺旋抗菌肽AMP-18抗菌作用
<实施例二>
25μM/L DTAB与50μM/LAMP-18复配体系对大肠埃希菌(ATCC8739)和白假丝酵母(ATCC10231)的抑菌效果。
1.用PBS缓冲溶液配制100μM/L的DTAB溶液和200μM/L的AMP-18，配制多肽的PBS溶液要事先灭菌，冷却后用0.45uM的滤膜过滤到锥形瓶中。
本发明的抗菌肽AMP-18的序列如下：
Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2
2.培养基降到合适温度(未凝固前)，倒平板。
3.实验分组：
(1)分别取100μL浓度为100μM/L的DTAB溶液于1.5ml的离心管中，再分别加入100μL浓度为200μL的AMP-18，最后再分别加入200μL的不同菌落数的大肠埃希菌，反应30分钟。
(2)分别加入200μL浓度为50μM/L的DTAB与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。
(3)分别加入200μL浓度为100μM/L的AMP-18与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。阴性对照样为200μL PBS溶液+200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液；每个样品至少制备3个平行样。
4.用移液枪从上述体系总取出100μL混合物放入已凝固的培养基表面，并用涂布器涂匀。
5.在37℃培养24小时后数菌落，与阴性对照样对比来计算抑菌率
其中A为阴性对照样的平均菌落数，B为实验样品的平均菌落数。
6.白假丝酵母的实验步骤中，培养时间需要至少48h，其余操作步骤与分组和试剂浓度与大肠埃希菌相同。
7.实验结果如表2：
表2DTAB与α-螺旋抗菌肽AMP-18抗菌作用
<实施例三>
100μM DTAB与5μM AMP-18复配体系对大肠埃希菌(ATCC8739)和白假丝酵母(ATCC10231)的抑菌效果。
1.用PBS缓冲溶液配制400μM/L的DTAB溶液和20μM/L的AMP-18，配制多肽的PBS溶液要事先灭菌，冷却后用0.45μm的滤膜过滤到锥形瓶中。
2.培养基降到合适温度(未凝固前)，倒平板。
3.实验分组：
(1)分别取100μL浓度为400μM/L的DTAB溶液于1.5ml的离心管中，再分别加入100μL浓度为20μL的AMP-18，最后再分别加入200μL的不同菌落数的大肠埃希菌，反应30分钟。
(2)分别加入200μL浓度为200μM/L的DTAB与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。
(3)分别加入200μL浓度为10μM/L的AMP-18与200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液。阴性对照样为200μL PBS溶液+200μL不同浓度的大肠埃希菌菌液；每个样品至少制备3个平行样。
4.用移液枪从上述体系总取出100μL混合物放入已凝固的培养基表面，并用涂布器涂匀。
5.在37℃培养24小时后数菌落，与阴性对照样对比来计算抑菌率
a)
其中A为阴性对照样的平均菌落数，B为实验样品的平均菌落数。
6.培养时间需要至少48h，其余操作步骤与细菌相同。
7.实验结果如表3：
表3DTAB与α-螺旋抗菌肽AMP-18抗菌作用
在其它的实施方式中，阳离子表面活性剂为也可以采用十四烷基三甲基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵，也能达到较好的杀菌效果。
实施例的作用与效果
表面活性剂DTAB的最小抑菌浓度MIC为250μM。α-螺旋抗菌肽在水溶液中为无规结构，没有抗菌活性。然而当将二者以25μM/L DTAB与50μM/LAMP-18复配体系，100μM/L DTAB与5μM/LAMP-18复配体系进行复配后，却对大肠埃希菌(ATCC8739)和白假丝酵母(ATCC10231)产生了98％-99％的抑制效果。
DTAB与AMP-18复配，当二者的浓度配比在DTAB 1μM/L,AMP-185μM/L到DTAB 100μM/L,AMP-185μM/L的范围内时，均具有很好的杀菌效果。
进一步的实验表明：当AMP-18的浓度为1μM/L时，与75～100μM/L的DTAB配合，能够达到90以上的杀菌效果。当AMP-18的浓度为为5μM/L时，与1～100μM/L的DTAB配合，能够达到90％以上的杀菌效果。当DTAB-18的浓度为50μM/L时，与0.01～100μM/L的DTAB配合，能够达到90％以上的杀菌效果。
<实施例四>
1.化妆品乳液配方一：1μM DTAB与5μMAMP-18复配体系
制备步骤：
(1)拟配制100g产品，试按照表格配方计算并称取各组份。
(2)将A相搅拌加热至80-85℃，保温搅拌10min以上。
(3)将B相搅拌加热至85-90℃，保温搅拌10min以上。
(4)将A相加入B相中，搅拌均质3min，再搅拌1min钟。
(5)降温到50℃后加入C相，充分搅拌均质2min。
(6)降温到45℃后加入D相，搅拌均匀即可。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
<实施例五>
1.化妆品乳液配方二：
制备步骤：
(1)拟配制100g产品，试按照表格配方计算并称取各组份。
(2)将A相搅拌加热至80-85℃，保温搅拌10min以上。
(3)将B相搅拌加热至85-90℃，保温搅拌10min以上。
(4)将A相加入B相中，搅拌均质3min，再搅拌1min钟。
(5)降温到50℃后加入C相，充分搅拌均质2min。
(6)降温到45℃后加入D相，搅拌均匀即可。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
<实施例六>
3.化妆品乳液配方三：
制备步骤：
(1)拟配制100g产品，试按照表格配方计算并称取各组份。
(2)将A相搅拌加热至80-85℃，保温搅拌10min以上。
(3)将B相搅拌加热至85-90℃，保温搅拌10min以上。
(4)将A相加入B相中，搅拌均质3min，再搅拌1min钟。
(5)降温到50℃后加入C相，充分搅拌均质2min。
(6)降温到45℃后加入D相，搅拌均匀即可。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
<实施例七>
1.洗发水配方一：1μM DTAB与5μMAMP-18复配体系。
配方中的色素、柠檬酸、香精和去离子水没有给出具体的质量百分数，可以根据产品的总质量进行适量的添加即可。
制备步骤：
(1)将16/18醇、单甘脂、珠光片加热到75℃使其完全溶解，恒温存放记为1号；
(2)将阳离子瓜尔胶、聚季铵盐-7、丙三醇分散后，加入卡波U20(提前预分散)的溶液，将其加热溶解成透明均匀的溶液，恒温60℃存放，记为2号；
(3)AES，6501，BS-12，K12，EDTA加热到75℃，恒温慢速搅拌，使其完全溶解，记为3号；
(4)将1号加入3号中，同时加入DC345硅油缓慢搅拌，直到混合完全，75℃恒温15min。待温度降到60℃左右，将2号一起加入体系中，趁热均质3min；
(5)当温度降到45°时，加入香精、防腐剂(DTAB和AMP-18)，并补充因加热而蒸发的去离子水，用柠檬酸调节pH值。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
<实施例八>
1.洗发水配方二：1μM DTAB与5μMAMP-18复配体系。
配方中的色素、柠檬酸、香精和去离子水没有给出具体的质量百分数，可以根据产品的总质量进行适量的添加即可。
制备步骤：
(1)将16/18醇、单甘脂、珠光片加热到75℃使其完全溶解，恒温存放记为1号；
(2)将阳离子瓜尔胶、聚季铵盐-7、丙三醇分散后，加入卡波U20(提前预分散)的溶液，将其加热溶解成透明均匀的溶液，恒温60℃存放，记为2号；
(3)AES，6501，BS-12，K12，EDTA加热到75℃，恒温慢速搅拌，使其完全溶解，记为3号；
(4)将1号加入3号中，同时加入DC345硅油缓慢搅拌，直到混合完全，75℃恒温15min。待温度降到60℃左右，将2号一起加入体系中，趁热均质3min；
(5)当温度降到45°时，加入香精、防腐剂(DTAB和AMP-18)，并补充因加热而蒸发的去离子水，用柠檬酸调节pH值。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
<实施例九>
1.洗发水配方三：1μM DTAB与5μMAMP-18复配体系。
实施例七到九的配方中的色素、柠檬酸、香精和去离子水没有给出具体的质量百分数，可以根据产品的总质量进行适量的添加即可。色素和香精的质量范围可以为0到1％。柠檬酸用于调节pH值，只要达到适宜的pH值即可。去离子水补充完剩余百分比的质量即可。
制备步骤：
(1)将16/18醇、单甘脂、珠光片加热到75℃使其完全溶解，恒温存放记为1号；
(2)将阳离子瓜尔胶、聚季铵盐-7、丙三醇分散后，加入卡波U20(提前预分散)的溶液，将其加热溶解成透明均匀的溶液，恒温60℃存放，记为2号；
(3)AES，6501，BS-12，K12，EDTA加热到75℃，恒温慢速搅拌，使其完全溶解，记为3号；
(4)将1号加入3号中，同时加入DC345硅油缓慢搅拌，直到混合完全，75℃恒温15min。待温度降到60℃左右，将2号一起加入体系中，趁热均质3min；
(5)当温度降到45°时，加入香精、防腐剂(DTAB和AMP-18)，并补充因加热而蒸发的去离子水，用柠檬酸调节pH值。
2.配制好之后进行化妆品的防腐挑战测试。测试过程依据：《中国药典》(CP)2015。本实施方式的配方能够通过防腐挑战测试。
上述实施方式中仅提供了将α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物用于乳液和洗发水中的应用，实际上，其可以在更广泛的化妆品中应用，起到防腐的作用。
目前常用的化妆品防腐剂，如甲醛释放体、布罗波尔和尼泊金酯等有致敏甚至致癌的风险；而卡松类的防腐剂对皮肤有慢性毒性；另外一些防腐剂如茴香酸或者山梨酸钾等对体系的pH要求较高，限制其应用的前景。而且这些防腐剂在体系中用量一般较大，通常需要在配方中加入抗敏物质来减低过敏概率，本质上也是加重了皮肤的负担。而本发明的α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，采用的抗菌成分为肽类物质，而且用量比传统防腐剂低1～2数量级，因此在化妆品防腐方面具有开阔的前景。
序列表
<110> 广州药科大学;上海诺科生物科技有限公司
<120> α-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 18
<212> PRT
<213> artificial
<400> 1
Cys Trp Val Arg Leu Gly Arg Tyr Leu Leu Arg Arg Leu Lys Thr Pro
1 5 10 15
Phe Thr

Claims (10)

1.一种a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于，包括：
阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂。
2.如权利要求1所述的a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于：
其中，所述阴离子α-螺旋肽的序列为：
Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
3.如权利要求1所述的a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于：
其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
4.如权利要求1所述的a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于：
其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
5.如权利要求1所述的a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于：
其中，所述阳离子表面活性剂与阴离子α-螺旋肽和的浓度比在1μM/L:5μM/L～100μM/L:5μM/L。
6.如权利要求1所述的a-螺旋抗菌肽与表面活性剂复合物，其特征在于：
其中，所述阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂的浓度比为：50μM/L：25μM/L。
7.一种阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂复合物在制备抗菌药物中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：
其中，所述阴离子α-螺旋肽的序列为：
Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
9.如权利要求7所述的应用，其特征在于：
其中，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
10.一种阴离子α-螺旋肽和阳离子表面活性剂复合物在制备化妆品中的应用，其特征在于：所述阴离子α-螺旋肽的序列为：
Ac-CWVRLGRYLLRRLKTPFT-NH2。
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