药物跨越生物体内屏障,跨膜进入细胞,是大多数活性物质发挥药效的前提。根据生物药剂学分类系统BCS,除了 1类高溶解性-高渗透性药物以外,2类低溶解性-高渗透性药物、3类高溶解性-低渗透性药物、4类低溶解性-低渗透性药物都因为其性质降低了体内的生物活性,尤其是3、4类药物的低渗透性,使得难以跨越细胞膜,限制了其发展。因此,提高药物的跨膜能力是药剂学研究热点之一。胡蜂毒肽Mastoparan来源于胡蜂毒液,是一条14个氨基酸的阳离子多肽,具有较强的生物膜干扰能力,是一条潜在的细胞穿膜肽。但因其高溶血性和细胞毒性,限制其进一步发展。研究胡蜂毒肽的结构性质,进一步掌握此类多肽的构效关系,是解决此类问题的关键。针对胡蜂毒肽电荷、疏水性和两亲性的特点与其生物学功能之间的关系,我们提出电荷是多肽与细胞膜初步结合的吸引力和最初动力;疏水性和两亲性是影响多肽在膜内α-螺旋构象的形成和给予穿透驱动力的关键。因此,本课题设计了一系列的胡蜂毒肽改造肽,调控多肽序列,改变其电荷、疏水性和疏水力矩,以降低胡蜂毒肽的溶血性,保留并提高其穿膜能力。通过体外相关实验的考察,筛选出溶血性较小但具有较强穿膜功能的优化肽,进一步通过化学键与紫杉醇偶联,增强其跨膜能力,达到提高紫杉醇的口服生物利用度的目的。具体如下:首先,我们设计了 15条不同性质的胡蜂毒肽改造肽,利用固相合成进行制备,质谱和液相鉴定其结构和纯度。以体外细胞毒性和溶血毒性为评价指标,得到的两条优化肽LK4和LM1具有较低的溶血毒性和较强的细胞膜干扰能力。进一步微观结构的观察发现,它们可直接形成α-螺旋穿透的形式或在细胞膜外组装渗透的形式进行生物膜的干扰,发挥提高跨的膜作用。接着,我们以丁二酸为链接分子,将紫杉醇和多肽进行交联,制备紫杉醇多肽药物结合物（PPCs）,系统表征其粒径电位、微观形貌、化学稳定等理化性质。结果显示,LK4-PTX主要以粒径在200 nm的纳米粒的形式存在,而LM1-PTX能够组装形成粒径在1500 nm左右的纳米纤维。进一步研究发现,二者在人工胃液、pH 6.5、pH 7.4和人工肠液中的稳定性良好,具有一定的防止消化道降解破坏的能力。通过圆二色光谱的表征,多肽在疏水性环境中能够形明显的α-螺旋的构象,是穿透细胞膜的结构基础。在体外Caco-2细胞的摄取实验中,通过定性观察和定量研究,LK4、LM1均表现出一定的促进细胞摄取能力,其中LK4的穿透能力更强。在Caco-2单层细胞模型穿透实验中,以市售Taxol制剂作为对照,LK4-PTX和LM1-PTX的表观渗透系数Papp分别达到了 4.78倍和3.29倍,具有较强的跨越细胞的能力。最后,我们以静脉注射Taxol制剂、口服Taxol为参比制剂,研究了 PTX-LK4和PTX-LM1的大鼠体内的药物动力学。结果发现,PTX-LK4和PTX-LM1 口服绝对生物利用度分别为25.85%和15.33%,与Taxol制剂相比,PTX-LK4和PTX-LM1组的生物利用度分别提高了 4.25倍和2.25倍。综上,本课题依据胡蜂毒肽Mastoparan的构效关系,创新性的设计了 15条改造肽,筛选得到2条具有低毒、高跨膜能力的优化肽,并偶联紫杉醇,大鼠药物动力学研究结果显示其成功提高了紫杉醇的生物利用度。