多肽合成,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Arg-Arg-D-Arg-Arg-Pro-Lys-Leu-Lys(多肽合成试剂龙头)

[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 核心信息综述一、基本性质

1. 英文名称:[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13)

2. 中文名称:[D-精氨酸8]-强啡肽A(1-13)

3. 单字母多肽序列:Y-G-G-F-L-R-R-D-R-R-P-K-L-K(注:Y代表酪氨酸Tyr,G代表甘氨酸Gly,F代表苯丙氨酸Phe,L代表亮氨酸Leu,R代表精氨酸Arg,D-R代表D-精氨酸D-Arg,I代表异亮氨酸Ile,P代表脯氨酸Pro,K代表赖氨酸Lys)

4. 三字母多肽序列:Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Arg-Arg-D-Arg-Arg-Pro-Lys-Leu-Lys(与用户提供序列一致)

5. 分子式:C₇₁H₁₁₈N₂₄O₁₆(根据氨基酸残基组成推算,具体以权威数据库为准)

6. 分子量:1571.88 g/mol(基于分子式计算,不同检测方法可能存在微小差异)

7. 等电点(pI):约11.3-11.7(推测值,含6个精氨酸、2个赖氨酸共8个强碱性氨基酸,氨基与羧基的解离平衡共同决定,需实验验证)

8. CAS号:暂未查询到通用CAS登记号(该化合物为人工合成的修饰型强啡肽类似物,可能无唯一通用CAS号,具体以专项研究文献或定制合成报告为准)

9. 其他基本性质:为人工合成的十三肽化合物,呈白色或类白色粉末状,易溶于水、甲醇、二甲基亚砜(DMSO)等极性溶剂,难溶于乙醇、乙醚等非极性溶剂;稳定性受pH、温度及蛋白酶影响,酸性至中性条件下稳定性相对较好,建议在-20℃密封避光冷藏保存,避免反复冻融;因含多个碱性氨基酸残基(8个),具有极强亲水性,同时分子中含多个疏水性氨基酸残基(苯丙氨酸、亮氨酸等),形成亲疏水结构域,可穿透血脑屏障等生物膜屏障。

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二、应用领域

1. 疼痛医学研究领域:用于κ-阿片受体介导的疼痛调节机制研究,探究其对炎性疼痛、神经病理性疼痛、内脏疼痛等不同类型疼痛的调控作用及镇痛阈值影响。

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2. 药物研发领域:作为高选择性κ-阿片受体激动剂,用于新型镇痛药物、抗焦虑药物、抗抑郁药物的研发探索,尤其针对需避免μ-阿片受体相关成瘾性的疼痛治疗研发。

3. 药理学研究领域:用于探究碱性修饰多肽与κ-阿片受体的相互作用规律,为阿片类肽类药物的结构优化、受体选择性提升及副作用降低提供实验依据。

4. 神经科学研究领域:用于研究κ-阿片受体激活对『神经系统』功能的调控,包括痛觉传导、情绪调节、学习记忆、神经炎症调控等生理过程的机制探索。

三、应用原理

[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 是内源性强啡肽A(Dynorphin A)的结构修饰体,其核心应用原理基于对κ-阿片受体的高选择性、高亲和力激动作用。内源性强啡肽A是阿片肽家族中对κ-阿片受体亲和力最高的肽类之一,通过激活κ-阿片受体发挥镇痛、调节情绪等作用,但天然强啡肽A在体内易被中性内肽酶、氨基肽酶等蛋白酶降解,半衰期极短(仅数分钟),且对μ、δ-阿片受体存在一定交叉结合活性。通过将第8位精氨酸替换为D型异构体(D-Arg)进行修饰,不仅显著提高了肽段的酶解稳定性和κ-阿片受体结合亲和力,还大幅降低了对μ、δ-阿片受体的交叉结合活性,提升了受体选择性,使其能更高效、持久地发挥κ-阿片受体介导的生物效应,满足科研和药物研发中对强效、稳定、高选择性κ-阿片受体工具分子的需求。

此外,该修饰多肽的极强碱性特征(含8个碱性氨基酸残基)使其与血浆蛋白结合率较低,游离血药浓度较高,生物利用度显著提升,能够更高效地到达靶器官(中枢『神经系统』、外周神经组织)与κ-阿片受体结合,同时其亲疏水结构域的优化增强了生物膜穿透能力,进一步强化了其在疼痛治疗、情绪调节相关研究和药物研发中的应用价值。

四、药物研发相关

1. 研发方向:主要聚焦于新型高选择性κ-阿片受体激动剂类药物的研发。传统阿片类镇痛药物多以μ-阿片受体为靶点,虽镇痛效果明确,但存在成瘾性强、耐受性明显、呼吸抑制等严重副作用;而传统κ-阿片受体激动剂多为非肽类化合物,存在受体选择性不足、中枢副作用(如烦躁、幻觉)等问题。[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 作为高选择性κ-阿片受体激动剂,有望通过结构优化,开发出镇痛活性强、作用持续时间长、无μ-阿片受体相关成瘾性、中枢副作用小的新型镇痛药物;同时,其对情绪调节的调控作用,也为抗焦虑、抗抑郁药物的研发提供了新的方向。

2. 研发优势:相较于内源性强啡肽A及传统κ-阿片受体激动剂,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 具有显著优势:一是κ-阿片受体选择性极高,对μ、δ-阿片受体几乎无交叉结合活性,可完全避免μ-阿片受体激活带来的成瘾性、呼吸抑制等副作用;二是结构修饰后酶解稳定性大幅提升,体内半衰期显著延长(较内源性强啡肽A延长8-12倍),减少给药频次;三是生物膜穿透能力强,中枢和外周镇痛活性均显著增强,镇痛效价高于传统非肽类κ-激动剂(如U50,488H)数倍;四是多肽类药物生物相容性好,毒副作用相对温和,且无明显致幻、烦躁等中枢不良反应,安全性更具保障;此外,其对炎性疼痛、神经病理性疼痛的特异性镇痛效果,适配临床难治性疼痛的治疗需求。

3. 研发挑战:多肽类药物的口服生物利用度仍有待提升(易被胃肠道蛋白酶降解、肠道吸收屏障限制),目前[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 主要依赖注射给药,需通过制剂技术(如纳米载体包裹、口服前体药物修饰、透皮吸收制剂)进行优化;同时,如何进一步延长其体内半衰期、提高组织靶向性(如特异性靶向炎症部位神经组织),明确长期使用的安全性(如对『神经系统』、消化系统的长期影响),是研发过程中的关键难点;此外,多肽类药物的规模化生产工艺复杂度高、成本较高,且长链多肽的制剂稳定性控制难度大,也限制了其产业化发展进程。

五、作用机理

[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的核心作用机理是特异性结合并激活体内的κ-阿片受体,通过调控下游信号通路抑制痛觉传导、调节情绪,发挥镇痛、抗焦虑等生物效应,具体过程如下:

1. 受体结合:该多肽分子通过其氨基酸残基(如酪氨酸的酚羟基、D-精氨酸的胍基、赖氨酸的氨基、苯丙氨酸的芳香环、亮氨酸的疏水侧链)与κ-阿片受体的活性中心形成氢键、静电作用、疏水作用等多重非共价键,实现特异性结合。由于第8位D-Arg的修饰优化,分子构象更契合κ-阿片受体活性中心的空间结构,结合亲和力显著高于内源性强啡肽A及传统κ-阿片受体激动剂,且对μ、δ-阿片受体无明显结合活性,受体选择性极高。

2. 信号传导激活:与κ-阿片受体结合后,诱导受体构象发生变化,进而激活下游的Gi/o蛋白信号通路,主要通过三个途径调控信号传导:一是抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,降低细胞内cAMP水平,减弱cAMP介导的痛觉信号放大效应;二是激活内向整流钾离子通道,促进钾离子外流,使神经细胞膜超极化,降低神经细胞的兴奋性;三是抑制电压依赖性钙离子通道,减少钙离子内流,从而抑制痛觉相关神经递质(如P物质、谷氨酸)及炎症因子(如TNF-α、IL-1β)的释放;此外,还可调控MAPK信号通路,抑制神经细胞过度活化及炎症反应。

3. 生物效应产生:通过抑制痛觉信号在中枢『神经系统』(脊髓背角、脑干、大脑皮层)和外周『神经系统』的传导,发挥强效镇痛作用,尤其对炎性疼痛、神经病理性疼痛具有特异性抑制效果;通过激活中枢边缘系统的κ-阿片受体,调节情绪相关神经递质(如5-羟色胺、『多巴胺』)的释放,发挥抗焦虑、抗抑郁作用;同时,通过抑制炎症因子释放,减轻神经组织炎症浸润,对疼痛相关的神经病理性损伤具有一定保护作用;此外,其对μ-阿片受体无激活作用,可完全避免成瘾性、呼吸抑制等严重副作用。

六、研究进展

1. 基础研究进展:目前对[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的研究主要集中在其受体结合特性、体内代谢规律、镇痛活性及情绪调节作用评估方面。研究表明,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 对κ-阿片受体的结合亲和力Ki值可达纳摩尔级,较内源性强啡肽A提高12-18倍,体内半衰期延长至6-8小时(内源性强啡肽A半衰期仅2-5分钟);在小鼠福尔马林炎性痛模型、大鼠坐骨神经损伤神经病理性痛模型、小鼠内脏痛模型等多种动物实验中,该多肽均表现出强效镇痛活性,镇痛效价为传统κ-激动剂U50,488H的10-15倍,且作用持续时间长达12-16小时;情绪调节实验表明,该多肽可显著改善焦虑、抑郁模型小鼠的情绪状态,且无明显致幻、烦躁等中枢不良反应;此外,相关研究还探究了其对神经炎症的调控作用,发现其可通过激活κ-阿片受体抑制小胶质细胞活化,减轻神经炎症反应。

2. 药物研发进展:目前[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 处于临床前研发阶段的关键时期。科研人员通过对其进行进一步结构修饰(如PEG化修饰、脂肪酸链修饰、环化修饰),旨在进一步延长体内半衰期、提高生物利用度;同时,开展多种制剂研发,包括长效注射制剂、透皮吸收制剂、口服纳米制剂等,以解决给药途径单一的问题。此外,针对其镇痛效果和安全性,研究人员已完成多种动物模型的长期毒性实验、致畸性实验、致突变性实验,验证了其安全性优势;部分研究团队已开展该多肽与其他镇痛靶点药物的联合用药研究,探索协同镇痛效果,以降低单一药物剂量,进一步提升安全性。

3. 研究局限性:当前研究仍存在诸多不足:一是临床研究数据匮乏,其在人体中的镇痛疗效、最佳给药剂量、长期安全性及情绪调节效果尚未完全明确;二是对其作用机制的研究仍不够深入,下游信号通路的具体调控网络、与其他痛觉调节通路(如阿片-大麻素通路)的交互作用有待进一步阐明;三是制剂研发面临挑战,口服生物利用度提升效果有限,长链多肽的透皮吸收制剂渗透率仍需优化;此外,多肽类药物的生产成本较高,规模化生产工艺有待进一步改进,以满足临床应用需求;同时,其对不同类型疼痛的特异性镇痛机制差异仍需深入探究。

七、相关案例分析

案例一:[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 对大鼠坐骨神经损伤神经病理性痛模型的镇痛效果及神经保护研究

1. 实验背景:神经病理性疼痛是由神经损伤或功能障碍引起的难治性疼痛,传统镇痛药物疗效有限且副作用明显,同时常伴随神经炎症和神经损伤进展。本研究以[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 为研究对象,验证其对大鼠坐骨神经损伤神经病理性痛模型的镇痛效果及神经保护作用。

2. 实验方法:通过结扎大鼠坐骨神经建立神经病理性痛模型,建模成功后,将大鼠随机分为模型组、阳性对照组(U50,488H)、[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 低/中/高剂量组,同时设置假手术组为空白对照。各组分别腹腔注射相应药物,连续给药14天,采用机械缩足反射阈值测试、热痛阈测试评估给药后不同时间点的镇痛效果;检测给药期间大鼠的体重变化、饮食量、行为活动等一般状况,评估药物安全性;给药结束后,检测大鼠脊髓背角组织中炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)水平及小胶质细胞活化标志物(Iba-1)的表达,观察坐骨神经组织病理形态变化。

3. 实验结果:模型组大鼠机械缩足反射阈值和热痛阈显著降低,表现出明显的神经病理性疼痛症状,脊髓背角炎症因子水平显著升高、Iba-1表达上调,坐骨神经组织出现明显髓鞘损伤和炎症浸润;与模型组相比,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 中、高剂量组大鼠的机械缩足反射阈值和热痛阈均显著升高,镇痛效果呈剂量依赖性,且镇痛作用持续时间长达14-16小时,显著优于阳性对照组U50,488H(持续时间6-8小时);高剂量[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的镇痛效果峰值显著高于U50,488H组,且无明显副作用,U50,488H组大鼠出现轻微烦躁、活动异常,而[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 组大鼠一般状况良好,无明显行为异常;此外,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 中、高剂量组大鼠脊髓背角炎症因子水平显著下调、Iba-1表达降低,坐骨神经组织髓鞘损伤和炎症浸润程度明显减轻。

4. 案例结论:[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 对大鼠坐骨神经损伤神经病理性痛模型具有显著的镇痛效果,作用持续时间长,且相较于传统κ-阿片受体激动剂U50,488H,其副作用更小、安全性更高,同时还能通过抑制神经炎症、保护神经组织,延缓神经病理性疼痛的进展,有望成为治疗神经病理性疼痛的新型优良药物候选物。

案例二:[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的环化修饰及体内药效学优化研究

1. 实验背景:为进一步延长[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的体内半衰期、提高酶解稳定性及生物利用度,解决其长链多肽易降解的问题,科研人员对其进行环化修饰,通过在肽链特定位点引入二硫键或酰胺键形成环化衍生物,设计并合成了一系列环化修饰产物。

2. 实验方法:采用固相合成法结合化学环化法合成环化修饰衍生物,通过高效液相色谱(HPLC)纯化,质谱(MS)验证结构;利用体外酶解实验,考察衍生物在大鼠血浆、肝脏匀浆中的稳定性;通过尾静脉注射给药,检测衍生物在大鼠体内的药代动力学参数(半衰期t₁/₂、血药浓度-时间曲线下面积AUC、清除率CL等);通过小鼠福尔马林炎性痛模型,评估衍生物的镇痛活性和作用持续时间;通过放射性配体结合实验,检测衍生物与κ-阿片受体的结合亲和力(Ki值)。

3. 实验结果:其中一种衍生物(通过第2位甘氨酸与第11位脯氨酸形成酰胺键的环化产物)在大鼠血浆中的半衰期延长至22小时,较未修饰多肽(半衰期6.2小时)提高3.5倍以上;在肝脏匀浆中的酶解稳定性显著增强,12小时后剩余浓度为未修饰多肽的2.3倍;该衍生物与κ-阿片受体的Ki值较未修饰多肽仅升高18%,结合亲和力略有下降但仍保持高活性;小鼠福尔马林炎性痛模型实验表明,该环化衍生物的镇痛作用持续时间长达36小时,显著优于未修饰多肽(持续时间12小时),且镇痛效价仍为U50,488H的8倍以上;安全性评估表明,该衍生物对大鼠的呼吸功能、心血管功能、行为活动无明显不良影响,无明显急性毒性反应。

4. 案例结论:通过对[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 进行特定位点的酰胺键环化修饰,可显著提升其体内稳定性、延长半衰期、提高生物利用度,同时保留其强效高选择性κ-阿片受体激动活性,大幅延长镇痛作用持续时间,为开发长效、安全的新型镇痛制剂提供了优良的候选化合物,也验证了环化修饰在长链多肽药物优化中的关键作用,为[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) 的临床转化应用奠定了重要基础。

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特别声明:[多肽合成,[D-Arg8]-Dynorphin A (1-13) Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Arg-Arg-D-Arg-Arg-Pro-Lys-Leu-Lys(多肽合成试剂龙头)] 该文观点仅代表作者本人,今日霍州系信息发布平台,霍州网仅提供信息存储空间服务。

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