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环化如何改变多肽行为:以Cyclopeptide-5为例解析构象预组织、皮肤递送与整合素结合

引言

 

         护肤多肽通常通过特定氨基酸序列和空间构象与受体、酶或其他蛋白质发生作用,从而调节皮肤细胞行为。

一条多肽从配方原料转化为可被检测的皮肤作用,需要依次经历以下过程:

         在配方中保持完整 → 从配方基质或载体中释放 → 进入能够接触靶点的皮肤区域 → 保持适合靶点识别的三维构象 → 与受体或酶发生作用 → 引起细胞和组织变化

 

         线性肽可能在这一过程中受到蛋白酶降解,也可能因为构象较为分散而难以稳定呈现活性侧链。分子量、极性、离子化状态和氢键能力还会限制其通过角质层。

         环化能够改变肽链的末端状态和构象分布,并重新安排极性基团与疏水侧链的空间位置。环肽的性能并不只取决于是否形成闭环,还取决于环尺寸、氨基酸序列、立体构型、环化位置、分子内氢键以及递送体系。[1-3]

 

1 环肽是什么:环化不只有首尾连接

 

         环肽是肽链通过一个或多个共价连接形成闭合结构的一类肽。常见线性肽具有游离的氨基端,即N端,以及游离的羧基端,即C端;环肽则通过主链或侧链之间的连接,使全部或部分肽链形成环状结构。


常见环化形式包括:

 

环化形式

连接方式

主要结构特点

头—尾环化

N端氨基与C端羧基形成酰胺键

消除两个游离末端,形成闭合主链

头—侧链环化

N端与某个氨基酸侧链连接

限制局部构象并保留C端

尾—侧链环化

C端与某个侧链连接

限制局部构象并保留N端

侧链—侧链环化

两个侧链形成内酰胺、二硫键、硫醚等连接

N端和C端可以继续保持游离

非肽键桥连

通过烃链、三唑或其他化学桥闭环

可调节刚性、疏水表面和化学稳定性

 

         闭合环内的共价连接均为酰胺型肽键时,称为同键环肽,即 homodetic cyclic peptide。RonaCare® Cyclopeptide-5属于同键环肽,其闭合主链中的各构建单元均由酰胺型肽键连接。[1,7,9]

         环化改变的不只是分子的外形,还会改变主链转角、侧链朝向、末端电荷、氢键分布和靶点结合方式。氨基酸组成相同或相近的肽,采用不同环尺寸、环化位置或立体构型时,可能表现出不同的稳定性、亲和力和受体选择性。[1,6]

 

2 线性护肤肽为什么容易损失效能

 

2.1 游离末端可能成为酶解入口

         许多未进行末端封闭的线性肽具有游离N端和C端。外肽酶可以从肽链末端逐步切除氨基酸,内肽酶则可识别并水解肽链内部的特定肽键。

对于依赖完整序列与受体结合的信号肽,少数氨基酸残基的缺失便可能改变关键侧链之间的距离和方向,使原有识别能力下降。

 

         头—尾环化将N端和C端连接成新的酰胺键,可以减少部分外肽酶从末端开始降解的机会。闭环形成的主链转角和空间遮蔽,也可能降低部分内肽酶接近易切割肽键的概率。[2]

         环肽仍然保留多个肽键,也可能被能够识别其暴露结构的蛋白酶水解。部分环肽表现出的抗酶解能力通常来自环化、D型氨基酸、非天然氨基酸和三维构象的共同作用,而不是单纯来自闭环。

 

2.2 线性肽的活性构象比例可能较低

         线性肽含有多个能够旋转的主链和侧链单键。同一条肽链在溶液中通常以一组不断相互转换的三维构象存在,而不是保持单一形状。

         受体结合位点只能容纳其中部分构象。线性肽接近受体后,需要形成接近结合状态的主链形状,并进一步调整关键侧链的位置。活性构象在全部构象中所占比例较低时,能够直接进入受体结合位点的分子比例也会相应降低。

 

受体识别的结构信息包括:

         ①关键侧链之间的距离;

         ②正负电荷的空间分布;

         ③主链转角和肽键方向;

         ④疏水基团的朝向;

         ⑤配体与受体结合面的形状互补性。

         环状精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸肽的构效研究表明,不同环尺寸和预组织构象能够改变肽对αIIbβ3、αvβ3和α5β1等整合素的结合能力与选择性。[6]

 

2.3 细胞实验活性不等于皮肤可及性

         角质层由角质细胞和高度有序的细胞间脂质构成,是外用成分进入活性表皮和真皮的主要屏障。

肽类分子通常具有以下特点:

         ①分子量高于常见小分子活性物;

         ②含有多个酰胺键;

         ③具有较多氢键供体和氢键受体;

         ④部分侧链在皮肤生理条件下发生离子化;

         ⑤在角质层脂质中的分配能力可能有限。

         “500 Da经验法则”指出,分子量高于约500 Da的化合物通常较难通过完整角质层进行充分的被动扩散。这是一项经验性规律,不是不可跨越的物理界线。分子构象、极性、离子化状态、配方组成和皮肤状态同样会影响实际递送结果。[4]

 

3 环化如何改变稳定性和构象

 

3.1 环化减少末端暴露

         头—尾环化消除了游离N端和C端,使肽链不再具有可被部分外肽酶直接识别的末端。闭环还会改变肽键在空间中的暴露程度,使部分切割位点不易进入蛋白酶的结合区域。

         这种稳定性改善具有序列和构象依赖性。环尺寸、局部柔性、暴露肽键以及是否含D型或非天然氨基酸,都会影响实际抗酶解能力。[2]

线性肽也可以通过N端酰化、C端酰胺化、脂肪酸修饰或引入非天然氨基酸提高稳定性。环化是肽结构优化的一种方式,并不是线性肽稳定化的唯一途径。

 

3.2 构象预组织化使肽链更接近受体所需形状

         多肽在溶液中并不是静止不动的结构。肽键两侧的主链和部分侧链可以发生转动,使同一条肽在不同时间呈现多种三维构象。受体通常只能较好地识别其中一部分构象,因为受体结合不仅取决于氨基酸顺序,还取决于关键侧链之间的距离、方向和电荷分布。

         线性肽的构象自由度通常较高,可在较大的构象范围内变化。其中只有一部分构象接近受体结合位点所要求的形状。与受体结合时,肽链需要从这些构象中形成或选择较匹配的构象,并进一步调整关键侧链的位置。

         环化限制了肽链可访问的构象范围。如果环化后较常出现的构象与受体结合构象相近,较多肽分子在接近受体前便已具有适合结合的空间排列。这种现象称为构象预组织化。[1,3]

 

         构象预组织化可以概括为:

 

线性肽

预组织化环肽

可访问的构象范围较大

可访问的构象范围受到限制

接近受体结合形状的构象可能只占较小比例

接近受体结合形状的构象可能占较高比例

结合前通常需要较多构象调整

结合前可能需要较少构象调整

关键侧链的位置和方向变化较大

关键侧链的位置和方向相对集中

 

         当环化使游离肽预先接近受体所需构象时,受体结合过程中因限制肽链构象自由度而产生的不利熵贡献可能减小,关键侧链也较容易同时形成离子作用、氢键和疏水接触。[1,6] 环状RGD肽的研究表明,环尺寸、立体构型和溶液构象的变化可以改变其对不同整合素的结合能力和选择性。[6]

         预组织化的作用取决于环化后形成的构象是否与靶点匹配。如果环化稳定了不适合受体结合的构象,亲和力也可能下降。因此,环化限制构象并不自动等于活性提高,关键在于被富集的构象是否接近受体所需的结合形状。

 

3.3 环化对受体亲和力的影响取决于构象匹配

         环化会限制肽链可访问的构象范围,但其对受体亲和力的影响取决于环化后主要构象与受体结合位点的匹配程度。关键侧链在较常出现的构象中具有合适的距离和方向时,结合前所需的构象调整可能减少,受体亲和力或选择性可能得到改善;关键侧链偏离受体结合区域时,亲和力也可能降低。

         环尺寸过小可能引入较大的环张力,使主链和侧链处于不利的空间位置;环尺寸过大则可能保留较多柔性,使构象限制作用减弱。环化位置、L型和D型氨基酸的排列、非天然氨基酸的几何结构、侧链电荷与疏水性,以及分子内氢键,都会影响环肽的主要构象及其与受体的结合方式。

         环化的作用是调节肽链的构象分布,使部分构象出现的比例发生变化,而不是使受体亲和力或生物活性必然提高。[1,3]

 

4 环肽如何形成,环化产率受什么影响

 

4.1 头—尾环化的基本过程

         化学合成头—尾环肽时,通常先通过液相肽合成或固相肽合成制备带有保护基的线性前体,再选择性暴露N端和C端,使二者发生分子内酰胺化。

 

基本反应图式为:

带保护基的线性肽

↓ 选择性脱除末端保护基

具有游离N端和C端的线性前体

↓ C端羧基活化、N端氨基分子内进攻

带侧链保护基的环肽

↓ 侧链脱保护、分离纯化

目标环肽

 

         N端和C端在常规条件下难以自行高效脱水成环。环化通常需要缩合试剂活化C端羧基,使同一分子的N端氨基能够进行亲核进攻并形成新的酰胺键。[1]

 

4.2 分子内闭环与分子间偶联相互竞争

         活化后的C端既可能与同一分子的N端反应,也可能与另一条肽链的N端反应。后一过程会形成二聚体或低聚物。

         较低的反应浓度和缓慢加料通常有利于减少分子间偶联,但也会增加溶剂使用量。

         不同环肽没有统一的环化收率。具体结果由序列、环尺寸、保护基、反应浓度、溶剂、缩合试剂和纯化标准共同决定。[1]

 

4.3 Cyclopeptide-5的公开合成信息

         Merck Patent GmbH公开的相关专利记载了多种环状RGD肽的制备,包括线性肽构建、末端脱保护、分子内闭环、侧链脱保护及色谱纯化。专利列出了cyclo-(Arg–Gly–Asp–D-Phe–ACHA)的色谱保留时间和质谱鉴定信息,并说明相关化合物可按相应线性前体的环化和脱保护方法类推制得,但没有给出该目标环肽独立、完整的投料过程及最终分离收率。[9]

 

5 环化能否改善皮肤递送

 

5.1 环化可能改变末端电荷和表观极性

头—尾环化将游离N端氨基和C端羧基转化为酰胺键,减少两个可能发生离子化的末端。部分环肽还能形成分子内氢键,使部分酰胺基团不再充分暴露于溶剂,从而降低分子对外呈现的极性表面积。

 

部分经过特定设计的环肽可随周围环境改变构象:

水相环境:较多极性基团暴露,有利于水合

⇌

低极性或脂质环境:部分分子内氢键形成,极性基团暴露减少

⇌

分子的膜—水分配可能发生变化

 

         这种环境依赖的构象变化称为变色龙式构象行为。它取决于环肽的序列、立体构型和分子内氢键网络,并不是所有环肽都具有的性质。[3]

         含有精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸或谷氨酸等可离子化侧链的环肽,仍可能具有较高的有效极性。

 

5.2 细胞膜通透与皮肤渗透是不同过程

         普通细胞膜主要由磷脂双层构成,角质层则由角质细胞及有序排列的神经酰胺、胆固醇和游离脂肪酸等组成。环肽能够穿过人工磷脂膜或细胞单层,不能直接证明它能以相同方式通过完整角质层。


         外用成分在皮肤中的分布可分为:

 

过程

含义

角质层滞留

活性物主要停留在皮肤表面和角质层

皮内递送

活性物进入活性表皮或真皮局部

经皮吸收

活性物穿过整个皮肤并进入受体液或全身循环

 

         若外用肽以真皮成纤维细胞为作用对象,完整肽分子需要进入真皮,并在作用部位达到可产生生物学响应的局部浓度。这属于皮内递送,不等同于穿过整个皮肤并进入血液循环的经皮吸收。

 

5.3 Cyclopeptide-5能否到达作用部位取决于实际皮肤递送

         Cyclopeptide-5的相对分子质量为600.67,结构中含有精氨酸胍基和天冬氨酸羧基等可离子化基团。这些结构使分子具有较高极性,不利于其通过富含脂质的角质层进行被动扩散。环化可以改变肽链构象和表观极性,但不能单独证明Cyclopeptide-5能够穿过角质层并到达真皮。[4,8]

         现有公开资料包括全层皮肤模型、离体人皮肤外植体和人体配方研究,能够说明含Cyclopeptide-5的处理体系与部分细胞、组织及皮肤外观指标变化相关。[7]

         Cyclopeptide-5能否接触皮肤中的作用靶点,取决于其在配方中的稳定性、从载体中的释放、在角质层中的分配、进入皮肤的深度以及作用部位的实际浓度。环状结构只是影响皮肤递送的因素之一。

 

6 Cyclopeptide-5的结构与整合素识别

 

6.1 分子结构

RonaCare® Cyclopeptide-5的活性结构可表示为:

cyclo-(Arg–Gly–Asp–D-Phe–ACHA)

各构建单元分别为:

· Arg:L-精氨酸;

· Gly:甘氨酸;

· Asp:L-天冬氨酸;

· D-Phe:D-苯丙氨酸;

· ACHA:1-氨基环己烷-1-羧酸。

 

         美国食品药品监督管理局全球物质注册系统(Global Substance Registration System,GSRS)收录的系统名称为cyclo(1-aminocyclohexanecarbonyl-L-arginylglycyl-L-α-aspartyl-D-phenylalanyl),唯一成分标识符(UNII)为NR327745KQ。Susonity技术资料所列国际化妆品原料名称(INCI)为Cyclotetrapeptide-24 Aminocyclohexane Carboxylate。[7,8]

 

6.2 各结构单元的作用

 

结构单元

结构与作用

Arg–Gly–Asp

构成可被部分RGD识别型整合素识别的序列基序

D-Phe

可能影响局部主链转角和苯基侧链方向,并参与蛋白酶稳定性设计

ACHA

参与调节环直径、环张力、主链几何和溶解性质

主链闭环

消除游离末端并限制RGD序列可访问的构象范围

 

         精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸,即arginine-glycine-aspartic acid(RGD),是纤连蛋白、玻连蛋白及其他部分细胞外基质蛋白中的整合素识别基序。

         Susonity 2026年技术资料将D-Phe描述为提高结合能力并增强抗蛋白酶稳定性的结构单元,将ACHA描述为调节环直径、环张力和溶解性的非天然氨基酸单元。[7]

         这些作用来自分子设计说明。公开资料没有提供分别删除D-Phe或ACHA后的完整构效对照,各构建单元的独立贡献尚未被单独定量。

 

6.3 RGD的空间构象如何影响整合素结合

         部分整合素能够识别细胞外基质蛋白中的精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸,即arginine-glycine-aspartic acid(RGD)基序。整合素由α亚基和β亚基组成,其胞外结合区域可与      RGD配体相互作用,并将细胞外基质与细胞骨架及相关信号过程连接起来。[5] RGD配体通常结合于整合素α、β亚基共同形成的结合区域。

         整合素对RGD的识别不仅取决于三个氨基酸的排列顺序,还取决于其侧链的空间位置。精氨酸的胍基和天冬氨酸的羧基参与不同部位的相互作用,二者之间的距离、方向和整体构象会影响RGD与整合素结合区域的匹配程度。甘氨酸侧链较小,有利于肽链形成RGD结合所需的局部转角。[6] 对整合素—RGD复合物的结构研究表明,RGD位于整合素α、β亚基头部区域之间,并同时与两个亚基发生接触。[5]。

 

         Cyclopeptide-5的主链闭环、D-Phe和1-氨基环己烷-1-羧酸(ACHA)可能通过调节环尺寸、主链几何和RGD基序的构象分布,影响其整合素结合表现。[6,7] 现有公开资料尚未提供Cyclopeptide-5自身的溶液构象解析或整合素复合物结构,上述解释属于基于相关环状RGD肽研究的结构推断。

         需要注意的是,Cyclopeptide-5现有公开资料主要提供分离整合素竞争结合数据,尚不能仅凭上述结构关系确定其在皮肤中由哪类细胞介导作用。αvβ3、αvβ5和αvβ6的细胞分布并不相同,其中αvβ6主要与上皮细胞相关。[5,10]

 

6.4 Cyclopeptide-5与整合素的竞争结合

         公开技术资料采用分离整合素竞争结合试验,比较Cyclopeptide-5与线性RGD五肽对αvβ3、αvβ5和αvβ6整合素天然配体结合的影响。半数抑制浓度(IC₅₀)表示使天然配体结合降低50%所需的测试肽浓度;在同一受体亚型和相同试验条件下,IC₅₀越低,表示抑制天然配体结合的效力越强。[7]



测试肽

αvβ3 IC₅₀

αvβ5 IC₅₀

αvβ6 IC₅₀

线性RGD五肽对照

>10,000 nM

>10,000 nM

>10,000 nM

Cyclopeptide-5

41.3 nM

2,970 nM

335 nM

 

         在该试验条件下,Cyclopeptide-5对αvβ3、αvβ5和αvβ6的IC₅₀分别为41.3、2,970和335 nM;线性RGD五肽在测试浓度范围内均未达到50%抑制。[7] 由于各整合素亚型的试验体系并不完全相同,这些数值不宜直接作为严格的跨亚型亲和力排序依据。

         该结果说明Cyclopeptide-5可与所测试整合素发生配体竞争,但不能据此判断其在完整皮肤细胞中属于受体激动剂还是拮抗剂,也不能确定具体的细胞内信号通路。

 

7 Cyclopeptide-5在皮肤模型、离体皮肤与人体配方中的研究结果

 

         现有公开资料分别从全层皮肤模型、离体人皮肤和人体配方三个层面评价了Cyclopeptide-5。这些试验检测的对象分别为基因表达、组织学指标和人体皮肤指标,能够提供不同层面的支持性结果,但不能直接组成一条已经完整验证的因果通路。

         本节所列具体试验数据均来自Susonity发布的产品技术资料[7],非独立的同行评议研究。

 

7.1 全层皮肤模型中的基质相关基因表达

         技术资料采用含有角质形成细胞和成纤维细胞的人全层皮肤模型,以0.5 μM、约0.3 ppm的Cyclopeptide-5处理48小时。随后提取核糖核酸,通过皮肤主题微阵列检测基因表达,试验进行了3次重复。[7]


         代表性结果如下:

 

基因

编码产物

信使RNA表达变化

COL4A1

Ⅳ型胶原α1链

约提高50%

LAMA4

层粘连蛋白α4链

约提高60%

MMP-13

基质金属蛋白酶-13

约降低47%

MMP-7

基质金属蛋白酶-7

约降低40%

 

         COL4A1和LAMA4编码基底膜相关蛋白;MMP-13和MMP-7参与细胞外基质成分的加工与降解。上述结果说明,Cyclopeptide-5处理后,部分基底膜和基质重塑相关基因的信使RNA表达发生了变化。[7]

         这些数据属于基因表达结果,不能直接等同于Ⅳ型胶原和层粘连蛋白含量增加,也不能证明MMP-13和MMP-7的酶活性受到直接抑制。由于模型同时含有角质形成细胞和成纤维细胞,该试验也没有将表达变化定位到某一种具体细胞。

 

7.2 离体人皮肤中的弹性纤维指标

         技术资料采用一名37岁女性供体的离体皮肤外植体,以含或不含0.3 ppm Cyclopeptide-5的辛酸/癸酸甘油三酯—乙醇体系进行局部处理。试验持续10天,共给样6次,随后通过免疫染色和图像分析观察真皮弹性纤维网络。[7]

         与对照组相比,Cyclopeptide-5处理组真皮中弹性纤维所占面积提高约35%。[7]

 

         这一结果说明,在该离体皮肤模型中,弹性纤维网络的组织学指标发生了变化。染色面积增加不能单独证明弹性纤维合成增加,也不能区分新纤维形成、原有纤维保存或纤维结构重新排列。该试验仅使用一名供体,因此应理解为特定离体模型中的观察结果。

 

7.3 人体完整配方研究

         技术资料收录了一项RonaCare® Cyclopeptide-5 Alcohol-free的人体半脸研究。研究纳入48名45~65岁女性,测试产品包括空白乳液、含2% RonaCare® Cyclopeptide-5 Alcohol-free的水包油乳液,以及含3%对照肽原料的乳液。每名受试者在两侧半脸分别使用两种随机分配的产品,每天两次,持续56天;每种产品实际测试人数为24人。[7]

 

技术资料报告,含2% RonaCare® Cyclopeptide-5 Alcohol-free的配方使用56天后:

         ①眼角区域较大皱纹的最大深度降低最高约15%;

         ②下颌及颏下区域的下垂体积指标降低最高约9%;

         ③角质层水合指标提高最高约22%。

         2%表示商品复配原料在配方中的添加量,对应约2 ppm活性Cyclopeptide-5,并不是加入2%的纯环肽。[7]

         该研究评价的是含Cyclopeptide-5复配原料的完整乳液。由于商品原料同时含有甘油、卵磷脂和依克多因,人体结果不能全部单独归因于纯Cyclopeptide-5。

 

7.4 现有证据应如何理解

 

试验层级

主要结果

全层皮肤模型

部分基底膜和基质重塑相关基因表达发生变化

离体人皮肤

真皮弹性纤维所占面积发生变化

人体配方研究

皱纹、面部轮廓和角质层水合指标发生变化

 

         这些结果从不同层面支持Cyclopeptide-5与皮肤基质及外观指标之间的相关性,但尚不能证明从整合素结合、基因表达变化、弹性纤维变化到人体皮肤表现之间的每一步均已形成完整因果链。

 

8 环肽构象预组织、合成环化、皮肤递送与整合素结合相关代表化学品分类及科研应用

 

         说明:以下产品涵盖核心环肽与RGD对照肽、氨基酸及保护型合成砌块、肽链缩合与宏环化试剂,以及脂质递送和细胞外基质机制研究材料。相关产品分别用于原料分析、肽合成、构效关系研究、整合素结合试验、皮肤递送模型或细胞外基质评价,不代表均可直接用于化妆品配方。

 

表1 核心环肽、RGD序列对照与细胞外基质研究材料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

核心环肽活性物

197172-76-2

C1428133

Cyclopeptide-5

——

用于环状精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸结构、构象预组织、整合素结合及皮肤基质相关作用研究。

线性RGD序列对照

99896-85-2

A427230

精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸

10mM in Water

用于基础线性精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸序列的整合素结合、细胞黏附及线性与环状RGD肽构效关系研究。

环状RGD构象对照

161552-03-0

C419974

Cyclo (-RGDfK)

≥95%

用于环状精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸肽的构象限制、整合素亲和力、受体选择性及细胞黏附研究。

环状RGD整合素配体对照

188968-51-6

C767522

西仑吉肽(EMD 121974)

Moligand™, ≥90%

用于含N-甲基氨基酸环状肽的构象、αv类整合素结合、竞争抑制及受体依赖性机制研究。

天然RGD配体

86088-83-7

R283942

重组人纤维连接蛋白OsrhFN

用于细胞培养, ≥95%

用于整合素介导的细胞黏附、铺展、迁移及环状RGD肽竞争结合和功能阻断研究。

天然RGD配体

83380-82-9

np001007

玻连蛋白 来源于人血浆

BioReagent, 天然, PBS Only, ≥95%(SDS-PAGE), 见COA

用于αvβ3、αvβ5等整合素配体结合、竞争抑制、细胞黏附及环状RGD肽活性评价。

基底膜结构蛋白

114956-81-9

M1447989

小鼠层粘连蛋白 来源于EHS小鼠肉瘤细胞

BioReagent, 天然, ≥95%(SDS-PAGE), 1.0 mg/mL

用于基底膜模拟、细胞培养包被、细胞黏附及环肽相关细胞外基质调节研究。

真皮基质结构蛋白

9007-34-5

rp335221

重组人源化III型胶原蛋白

无动物源, 无载体, 重组, ≥90%(SDS-PAGE), expressed in Nicotiana benthamiana

用于真皮胶原网络、细胞外基质组装、成纤维细胞响应及环肽相关基质重塑研究。

 

表2 环肽序列氨基酸与保护型合成砌块

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

RGD序列精氨酸单体

74-79-3

A640158

L-精氨酸

无动物源, 低内毒素, Moligand™, 用于细胞培养, ≥99%

用于精氨酸—甘氨酸—天冬氨酸序列构建、胍基识别作用、细胞培养及整合素配体结构研究。

RGD序列甘氨酸单体

56-40-6

G274229

甘氨酸

Moligand™, 蛋白组学级

用于RGD序列构建、主链转角调节、肽段合成及环状与线性肽构效研究。

RGD序列天冬氨酸单体

56-84-8

L476204

L-天冬氨酸

UltraBio™, 超纯级, ≥99.5%(T)

用于RGD序列构建、羧酸侧链识别、整合素配体合成及肽结构研究。

D型构象调节氨基酸

673-06-3

P109094

D-苯丙氨酸

Moligand™, ≥98%

用于环肽立体构型、主链转角、芳香疏水作用及抗蛋白酶稳定性研究。

环尺寸调节非天然氨基酸

2756-85-6

A101237

1-氨基环己烷-1-羧酸

≥98%

用于Cyclopeptide-5相关环尺寸、环张力、局部疏水表面及构象预组织研究。

侧链功能化氨基酸

56-87-1

L598932

L-赖氨酸

Moligand™, ≥98%, Metal<500ppm

用于环状RGD肽构建、侧链环化、连接基团引入及标记偶联研究。

精氨酸保护型砌块

154445-77-9

F110975

Fmoc-Pbf-精氨酸

≥98%

用于固相肽合成中精氨酸残基引入、胍基侧链保护及RGD环肽前体构建。

甘氨酸保护型砌块

29022-11-5

F103019

Fmoc-甘氨酸

≥98%

用于固相肽合成中甘氨酸残基引入、RGD序列延伸及线性环化前体制备。

天冬氨酸保护型砌块

71989-14-5

F116773

Fmoc-L-天冬氨酸 beta-叔丁酯

≥98%

用于天冬氨酸α-羧基参与肽链偶联、侧链羧基保护及RGD环肽合成。

D型苯丙氨酸保护型砌块

86123-10-6

F105835

Fmoc-D-苯丙氨酸

≥98%

用于D-苯丙氨酸残基引入、环肽立体构象调节及抗酶解结构研究。

ACHA保护型砌块

162648-54-6

F181888

1-(Fmoc-氨基)环己羧酸

≥96%

用于Cyclopeptide-5相关非天然氨基酸单元引入、环尺寸调节及闭环前体制备。

N-甲基氨基酸砌块

84000-11-3

F117124

Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸

≥98%

用于N-甲基化环肽合成、肽键构象限制、蛋白酶稳定性及膜分配研究。

正交保护赖氨酸砌块

71989-26-9

F110978

Nε-芴甲氧羰基-Nα-叔丁氧羰基-L-赖氨酸

≥98%

用于赖氨酸侧链选择性脱保护、侧链环化、标记连接及环状RGD衍生物合成。

 

表3 肽链偶联、宏环化、脱保护与色谱分析试剂

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

环化反应温和无机碱

144-55-8

S118660

碳酸氢钠

用于细胞培养, 适用于昆虫细胞培养, ≥99.5%

用于环肽分子内酰胺化反应中的酸碱调节、反应中和及闭环条件筛选。

酸性脱保护试剂

76-05-1

T103293

三氟乙酸(TFA)

用于蛋白测序, ≥99%

用于肽树脂裂解、酸敏感侧链保护基脱除、环肽全脱保护及样品前处理。

反相色谱流动相溶剂

75-05-8

A119010

乙腈(ACN)

HPLC梯度级, 色谱HPLC级, ≥99.9%

用于环肽反相高效液相色谱分离、纯度分析、制备纯化及质谱流动相配制。

肽合成极性溶剂

68-12-2

D119450

N,N-二甲基甲酰胺(DMF)

无水级, ≥99.8%

用于固相肽合成、氨基酸偶联、保护基脱除及环化反应体系配制。

肽合成与环化溶剂

75-09-2

D433567

二氯甲烷

适用于分析, ACS

用于肽树脂溶胀、保护基操作、环化反应溶剂组成调节及样品处理。

Fmoc脱保护试剂

110-89-4

P1506346

哌啶(易制毒)

生物技术级, ≥99.5%

用于芴甲氧羰基脱保护、固相肽链逐步延伸及环肽线性前体制备。

缩合反应有机碱

7087-68-5

D109322

N,N-二异丙基乙胺

精馏级, ≥99.5%

用于肽键偶联、羧基活化、酸性副产物中和及宏环化反应条件调节。

碳二亚胺缩合试剂

693-13-0

N420184

N,N′-二异丙基碳二亚胺(DIC)

≥98.5%

用于氨基酸缩合、固相肽链延伸、线性前体制备及环化条件筛选。

高活性肽缩合试剂

148893-10-1

H109327

O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)

≥99%

用于位阻氨基酸偶联、环肽线性前体合成、分子内酰胺化及难缩合肽键构建。

缩合反应添加剂

3849-21-6

E138773

2-肟氰乙酸乙酯

≥98%

用于碳二亚胺偶联体系、降低消旋风险、提高肽键形成选择性及环化条件优化。

Fmoc保护基引入试剂

82911-69-1

F106173

9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺基碳酸酯

≥98%

用于氨基酸和肽段的芴甲氧羰基保护、保护型砌块制备及选择性氨基保护。

分子内环化试剂

26386-88-9

D106412

叠氮磷酸二苯酯(DPPA)

≥97%

用于线性肽羧基活化、头—尾分子内酰胺化及相关环状RGD肽闭环路线研究。

 

表4 脂质递送、配方载体与皮肤模型辅助材料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

无醇体系溶剂与保湿剂

56-81-5

G116209

甘油

用于细胞培养, 适用于昆虫细胞培养, ≥99%(GC)

用于无醇环肽复配体系、保湿基质、溶剂环境及配方释放与皮肤水合研究。

脂质体膜调节材料

57-88-5

C104036

胆固醇

用于细胞培养, ≥99%(GC)

用于脂质体膜流动性、稳定性、包载释放及环肽脂质递送体系研究。

含醇体系溶剂

64-17-5

E130059

乙醇

无水级, Moligand™, ≥99.5%, H2O≤0.005%

用于环肽含醇复配体系、溶剂组成调节、离体皮肤给样及皮肤分配研究。

磷脂递送载体

8002-43-5

P1456010

磷脂 来自向日葵(非转基因)

天然, with ≥60% phosphatidylcholine

用于脂质体和磷脂聚集体制备、环肽包载、配方分散及皮肤局部递送研究。

油相载体材料

65381-09-1

H304294

辛酸甘油酯和癸酸甘油酯的混合物

混合物

用于油相载体、离体皮肤局部给样、环肽分散及皮肤组织学实验体系。

复配体系稳定与水合材料

96702-03-3

E292674

依克多因

≥99%

用于环肽复配体系的水合保护、渗透压调节、皮肤应激模型及配方稳定性研究。

 

参考文献

 

[1] White C J, Yudin A K. Contemporary strategies for peptide macrocyclization. Nature Chemistry, 2011, 3(7): 509–524. DOI: 10.1038/nchem.1062.

 

[2] Zorzi A, Deyle K M, Heinis C. Cyclic peptide therapeutics: past, present and future. Current Opinion in Chemical Biology, 2017, 38: 24–29. DOI: 10.1016/j.cbpa.2017.02.006.

 

[3] Linker S M, Schellhaas C, Kamenik A S, Veldhuizen M M, Waibl F, Roth H J, Fouché M, Rodde S, Riniker S. Lessons for oral bioavailability: how conformationally flexible cyclic peptides enter and cross lipid membranes. Journal of Medicinal Chemistry, 2023, 66(4): 2773–2788. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.2c01837.

 

[4] Bos J D, Meinardi M M H M. The 500 Dalton rule for the skin penetration of chemical compounds and drugs. Experimental Dermatology, 2000, 9(3): 165–169. DOI: 10.1034/j.1600-0625.2000.009003165.x.

 

[5] Pang X, He X, Qiu Z, Zhang H, Xie R, Liu Z, Gu Y, Zhao N, Xiang Q, Cui Y. Targeting integrin pathways: mechanisms and advances in therapy. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2023, 8: 1. DOI: 10.1038/s41392-022-01259-6.

 

[6] Pfaff M, Tangemann K, Müller B, Gurrath M, Müller G, Kessler H, Timpl R, Engel J. Selective recognition of cyclic RGD peptides of NMR-defined conformation by αIIbβ3, αvβ3, and α5β1 integrins. Journal of Biological Chemistry, 1994, 269(32): 20233–20238. DOI: 10.1016/S0021-9258(17)31981-6.

 

[7] Susonity. RonaCare® Cyclopeptide-5 and RonaCare® Cyclopeptide-5 Alcohol-free: Technical Presentation [EB/OL]. 2026-04-01.

 

[8] U.S. Food and Drug Administration. Global Substance Registration System: Cyclotetrapeptide-24 Aminocyclohexane Carboxylate, UNII NR327745KQ, Record Version 5 [EB/OL]. 2026-03-03.

 

[9] Anzali S, Jonczyk A. Compositions containing cyclic peptides and methods of use: US10278911B2 [P]. Assignee: Merck Patent GmbH. 2019-05-07.

 

[10] Huang X Z, Wu J F, Cass D, Erle D J, Corry D, Young S G, Farese R V Jr, Sheppard D. Inactivation of the integrin beta 6 subunit gene reveals a role of epithelial integrins in regulating inflammation in the lung and skin. Journal of Cell Biology, 1996, 133(4): 921–928. DOI: 10.1083/jcb.133.4.921.

 

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引用本文

阿拉丁科学.《环化如何改变多肽行为:以Cyclopeptide-5为例解析构象预组织、皮肤递送与整合素结合》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年8月24日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/how-cyclization-changes-peptide-behavior.html
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