广谱冠状病毒膜融合抑制剂及其抗艾滋病病毒的应用的制作方法

本发明涉及一种基于脂肽的广谱冠状病毒膜融合抑制剂及其抗病毒的用途。

背景技术：

艾滋病病毒即人类免疫缺陷病毒(hiv)是一种带包膜的rna逆转录病毒，属于反转录病毒科，分为hiv-1和hiv-2两个亚型。hiv感染靶细胞由其表面的包膜(env)糖蛋白介导，gp120亚基识别并结合靶细胞膜表面的受体和辅助受体分子，gp41亚基则介导病毒与细胞的膜融合过程。艾滋病严重危害人类健康和社会稳定，但目前既无有效的预防疫苗，也无根治hiv感染的药物。针对病毒复制的不同环节，美国fda已批准30余种抗艾滋病药物上市，但恩夫韦肽(t20)是仅有的一个hiv膜融合抑制剂。t20是来源于gp41蛋白c端螺旋序列(chr)的一个36氨基酸多肽，通过竞争性地与gp41的n端螺旋序列结合阻断六聚体螺旋核心结构(6-hb)的形成而发挥抗病毒作用(1)。但以前的研究表明，t20在体内外都容易诱导耐药，这极大地限制了它的临床应用，研究开发针对hiv膜融合的新药一直是国内外重要课题。

冠状病毒(cov)是一类具有包膜的单股正链rna病毒，属于冠状病毒科，分为α，β，γ和δ四个属。目前已知有7种cov感染人类，包括α属的hcov-229e和hcov-nl63，β属的hcov-oc43、hcov-hku1、sars-cov、mers-cov以及最近出现的新冠病毒sars-cov-2。前4种hcov是常见的全球性流行病原体，通常只引起普通的感冒症状，约占成人上呼吸道感染的10％至30％，但对儿童、老年人和免疫功能低下的患者仍可以造成严重甚至致命的疾病。sars-cov、mers-cov和sars-cov-2则属于高致病病原体，能导致严重的肺部疾病，且病死率高。sars-cov-2与sars-cov具有高度同源性且使用相同的细胞受体血管紧张素转换酶2(ace2)。

自sars-cov爆发以来，针对冠状病毒的膜融合抑制剂研发备受重视。类似于hiv等许多i型包膜病毒，位于冠状病毒表面的刺突状包膜糖蛋白(s蛋白)介导病毒对靶细胞的侵入过程，其s1亚基负责与细胞表面的受体结合，s2亚基则发挥病毒与细胞膜融合的功能。在融合过程中，位于s2亚基n端的融合肽(fusionpeptide)首先被暴露并插入到靶细胞膜，紧接着七肽重复域1(hr1或nhr)和七肽重复域2(hr2或chr)形成六螺旋束结构(6-hb)，以拉近病毒膜和细胞膜发生融合反应。同样，冠状病毒膜融合抑制剂也是主要来自于hr2序列的多肽，如sars-cov和mers-cov融合抑制剂(2-9)。最近报道了一个具有广谱抗冠状病毒作用的ek1多肽，它是基于hcov-oc43的hr2序列设计，对hcov-oc43、sars-cov、mers-cov、hcov-229e和hcov-nl63均有抑制作用(9)。然而，目前文献报道的冠状病毒融合抑制剂的抗病毒活性相对较低，成药性有待提高。参考文献：

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技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何提高具有抗病毒活性的多肽的抗病毒活性，特别是提高具有抗冠状病毒活性的多肽对反转录病毒科的病毒、弹状病毒科病毒和/或冠状病毒科的病毒(如当前国际大流行的新冠病毒sars-cov-2)的抗病毒活性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种试剂的应用。

本发明所提供试剂的应用是r1-r7中至少一种试剂的应用；所述r1为脂肽，所述脂肽为用亲脂性化合物修饰具有抗病毒活性的多肽得到的化合物；所述r2为所述脂肽的药用盐；所述r3为所述脂肽的衍生物；所述r4为由所述脂肽形成的多聚体；所述r5为由所述脂肽的药用盐形成的多聚体；所述r6为由所述脂肽的衍生物形成的多聚体；所述r7为组合物，所述组合物含有所述r1、所述r2、所述r3、所述r4、所述r5和所述r6中至少一种；

所述应用为下述任一种；

p1、所述试剂在制备病毒抑制剂中的应用；

p2、所述试剂在制备治疗或/和预防病毒所致疾病的产品中的应用；

p3、所述试剂在制备增强所述具有抗病毒活性的多肽的抗病毒活性产品(药物或疫苗)中的应用。

上述应用中，所述病毒抑制剂可对如下至少一种病毒具有抗病毒活性：反转录病毒科的病毒、弹状病毒科病毒和/或冠状病毒科的病毒；所述治疗或/和预防病毒所致疾病可为治疗或/和预防如下至少一种病毒所致疾病：反转录病毒科的病毒、弹状病毒科的病毒和/或冠状病毒科的病毒；所述增强所述具有抗病毒活性的多肽的抗病毒活性可为增强所述具有抗病毒活性的多肽的抗如下至少一种病毒的活性：反转录病毒科的病毒、弹状病毒科的病毒和/或冠状病毒科的病毒。

上述应用中，所述具有抗病毒活性的多肽可为对冠状病毒科的病毒具有抑制活性的多肽。

上述应用中，所述冠状病毒科病毒可为β冠状病毒属病毒，α冠状病毒属病毒，γ冠状病毒属病毒和/或δ冠状病毒属病毒；所述反转录病毒科的病毒可为慢病毒属病毒，所述弹状病毒科病毒可为水泡病毒属病毒。

上述应用中，所述β冠状病毒属病毒可为sars-cov-2、sars-cov、hcov-oc43、hcov-hku1和/或mers-cov；所述α冠状病毒属病毒可为hcov-229e和/或hcov-nl63；所述慢病毒属病毒可为hiv和/或siv。

上述应用中，所述hiv可为hiv-1和/或hiv-2。

上述应用中，所述hiv可为t20(恩夫韦肽)耐药毒株。

上述应用中，多肽中的所有氨基酸可为l型氨基酸，其中的一个或多个氨基酸也可以用构象为d-型的氨基酸、人工修饰的氨基酸、自然界存在的稀有氨基酸等进行替换，以提高多肽的生物利用度、稳定性和/或抗病毒活性。其中d-型氨基酸是指与组成蛋白质的l型氨基酸相对应的氨基酸；人工修饰的氨基酸指经过甲基化、磷酸化等修饰的组成蛋白质的常见l型氨基酸；自然界存在的稀有氨基酸包括组成蛋白质的不常见氨基酸和不组成蛋白质的氨基酸，例如5-羟基赖氨酸、甲基组氨酸、γ氨基丁酸、高丝氨酸等。

为了提高稳定性，所述脂肽还包括氨基端保护基和/或羧基端保护基，所述氨基端保护基连接在所述多肽的氨基末端上，所述羧基端保护基连接在所述多肽的羧基末端上。

本发明的氨基端保护基可为乙酰基、氨基、马来酰基、琥珀酰基、叔丁氧羰基或苄氧或其他疏水基团或大分子载体基团中的任一基团；所述羧基端保护基可为氨基、羧基、酰胺基或叔丁氧羰基或其他疏水基团或大分子载体基团中的任一基团。

上述应用中，所述亲脂性化合物可为胆固醇酯、胆固醇、含8到20个碳原子的脂肪酸(如棕榈酸、硬脂酸)、二氢(神经)鞘氨醇(dihydrosphingosine)或维生素e(tocopherol)等。

上述应用中，所述胆固醇酯是由脂肪酸和醇作用生成的酯。所述胆固醇酯可为胆固醇半琥珀酸酯。

上述应用中，所述对具有抗病毒活性的多肽用亲脂性化合物修饰包括通过氨基酸x将所述具有抗病毒活性的多肽与所述亲脂性化合物连接，所述氨基酸x为k、c、s、t或y。

上述应用中，所述脂肽可由所述具有抗病毒活性的多肽，与所述多肽的羧基末端相连的赖氨酸，与所述赖氨酸相连的胆固醇半琥珀酸酯连接而成；所述具有抗病毒活性的多肽的氨基酸序列是序列表中序列1的第1-36位。

本发明以序列表中序列1所示的多肽(多肽ek1)作为具有抗病毒活性的多肽，制备了如下脂肽ek1m:由多肽ek1，与多肽ek1的羧基末端相连的赖氨酸，与所述赖氨酸相连的胆固醇半琥珀酸酯连接而成。ek1m的结构式如式1：

ek1m：ac-sldqinvtfldleyemkkleeaikkleesyidlkelk(ch)-nh2式1。其中，ac为乙酰基，nh2为氨基，(ch)为胆固醇半琥珀酸酯。其中氨基酸的缩写具有本领域公知的含义，例如：s为丝氨酸、l为亮氨酸、d为天冬氨酸、q为谷氨酰胺、i为异亮氨酸、n为天冬酰胺、v为缬氨酸、t为苏氨酸、f为苯丙氨酸、e为谷氨酸、m为甲硫氨酸、k为赖氨酸、y为酪氨酸、k为赖氨酸、a为丙氨酸等。

在上面ek1m结构式中，多肽序列第1位到第36位氨基酸为多肽ek1的序列(sldqinvtfldleyemkkleeaikkleesyidlkel)，第37位氨基酸即赖氨酸(k)是为连接胆固醇半琥珀酸酯而添加。

本文中，当一个化合物的化学结构式和化学名称有分歧或疑义时，以化学结构式确切定义此化合物。本文所描述的化合物有可能含有一个或多个手性中心，和/或者双键以及诸如此类的结构，也可能存在立体异构体，包括双键的异构体(比如几何异构体)、旋光对映异构体或者非对映异构体。相应的，在本文描述范围内的任意化学结构，无论是部分或整体结构中含有上述类似结构，都包括了此化合物的所有可能的对映异构体和非对映异构体，其中也包括了单纯的任一种立体异构体(如单纯的几何异构体、单纯的对映异构体或者单纯的非对映异构体)以及这些异构体的任意一种混合物。这些消旋异构体和立体异构体的混合物由本领域技术人员利用不停的分离技术或手性分子合成的方法也可进一步被拆分成其组成成分的对映异构体或立体异构体。

式1的化合物包含了，但并不仅限于，这些化合物的光学异构体、消旋体和/或其他的混合物。上述情况下，其中单一的对映异构体或非对映异构体，如有旋光的异构体，可以用不对称合成的方法或消旋体拆分的方法获得。消旋体的拆分可用不同的方法实现，如常规的用助拆分的试剂重结晶，或用色谱方法。另外，式1的化合物也包含了带双键的顺式和/或反式的异构体。

本发明所述化合物包含但不限于，式1所示化合物以及他们所有的在药学上可用的不同形式。这些化合物的药学上可用的不同形式包括各种可药用的盐、溶剂化物、络合物、螯合物、非共价的复合物、基于上述物质基础上的药物前体和上述这些形式的任意混合物。

在上面ek1m结构式中，多肽ek1中任一位置的氨基酸可以被其他氨基酸取代；序列长度也可以适当增加或减少。

在上面ek1m结构式中，所述胆固醇半琥珀酸酯也可以用其他亲脂性化合物替代，如含有8到20个碳原子的脂肪酸链(如棕榈酸、硬脂酸)、二氢(神经)鞘氨醇(dihydrosphingosine)或维生素e(tocopherol)等。

为了提高本发明脂肽的稳定性，其第1位氨基酸残基连接有氨基端保护基，末端连接有羧基端保护基。ac代表乙酰基，nh2代表氨基。

上述应用中，所述脂肽的衍生物可为如下任一种：

1)将所述脂肽的所述具有抗病毒活性的多肽中的一个或多个氨基酸残基用构象为d-型的氨基酸残基、人工修饰的氨基酸残基和/或自然界存在的稀有氨基酸残基进行替换，得到的衍生多肽，

2)在所述脂肽的所述具有抗病毒活性的多肽的氨基末端连接氨基端保护基和/或在所述具有抗病毒活性的多肽的羧基末端连接羧基端保护基得到的连接物，

3)在1)所述脂肽的衍生物的氨基末端连接氨基端保护基和/或在1)所述脂肽的衍生物的羧基末端连接羧基端保护基得到的连接物，

4)在所述脂肽的所述具有抗病毒活性的多肽的氨基末端和/或羧基末端添加氨基酸残基得到的与所述脂肽具有相同活性的化合物。

上述应用中，所述抗病毒活性也可称为抑制病毒活性，具体可为抑制病毒进行细胞融合和/或抑制病毒侵入细胞和/或抑制病毒复制。

上述应用中，所述病毒抑制剂可为抑制病毒进行细胞融合和/或抑制病毒侵入细胞和/或抑制病毒复制的制剂。

上述应用中，所述组合物还可含有药学上可接受的载体或辅料。所述组合物可具有下述f1)-f5)中的至少一种功能：

f1)抗病毒；

f2)治疗和/或预防和/或辅助治疗病毒感染所致疾病；

f3)抑制病毒进行细胞融合；

f4)抑制病毒侵入细胞；

f5)抑制病毒复制。

上述应用中，所述病毒可为上述反转录病毒科的病毒、弹状病毒科病毒和/或冠状病毒科的病毒。

上述试剂也属于本发明的保护范围。

本发明所提供的试剂，可以用于反转录病毒科的病毒、弹状病毒科病毒和/或冠状病毒科的病毒感染的治疗和/或预防。在实际应用中，可以将本发明的试剂作为药物直接给予病人、或者与适宜的载体或赋形剂混合后给予病人，以达到治疗和/或预防hiv感染的目的。这里的载体材料包括但不限于水溶性载体材料(如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、有机酸等)、难溶性载体材料(如乙基纤维素、胆固醇硬脂酸酯等)、肠溶性载体材料(如醋酸纤维素酞酸酯和羧甲乙纤维素等)。其中优选的是水溶性载体材料。使用这些材料可以制成多种剂型，包括但不限于片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、透皮剂、口含片、栓剂、冻干粉针剂等。可以是普通制剂、缓释制剂、控释制剂及各种微粒给药系统。为了将单位给药剂型制成片剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如稀释剂与吸收剂，如淀粉、糊精、硫酸钙、乳糖、甘露醇、蔗糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、碳酸钙、白陶土、微晶纤维素、硅酸铝等；湿润剂与粘合剂，如水、甘油、聚乙二醇、乙醇、丙醇、淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、阿拉伯胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、紫胶、甲基纤维素、磷酸钾、聚乙烯吡咯烷酮等；崩解剂，例如干燥淀粉、海藻酸盐、琼脂粉、褐藻淀粉、碳酸氢钠与枸橼酸、碳酸钙、聚氧乙烯、山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等；崩解抑制剂，例如蔗糖、三硬脂酸甘油酯、可可脂、氢化油等；吸收促进剂，例如季铵盐、十二烷基硫酸钠等；润滑剂，例如滑石粉、二氧化硅、玉米淀粉、硬脂酸盐、硼酸、液体石蜡、聚乙二醇等。还可以将片剂进一步制成包衣片，例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片，或双层片和多层片。为了将单位给药剂型制成丸剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如稀释剂与吸收剂，如葡萄糖、乳糖、淀粉、可可脂、氢化植物油、聚乙烯吡咯烷酮、gelucire、高岭土、滑石粉等；粘合剂如阿拉伯胶、黄蓍胶、明胶、乙醇、蜂蜜、液糖、米糊或面糊等；崩解剂，如琼脂粉、干燥淀粉、海藻酸盐、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等。为了将单位给药剂型制成栓剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如聚乙二醇、卵磷脂、可可脂、高级醇、高级醇的酯、明胶、半合成甘油酯等。为了将单位给药剂型制成注射用制剂，如溶液剂、乳剂、冻干粉针剂和混悬剂，可以使用本领域常用的所有稀释剂，例如，水、乙醇、聚乙二醇、1,3-丙二醇、乙氧基化的异硬脂醇、多氧化的异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯等。另外，为了制备等渗注射液，可以向注射用制剂中添加适量的氯化钠、葡萄糖或甘油，此外，还可以添加常规的助溶剂、缓冲剂、ph调节剂等。此外，如需要，也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂、甜味剂或其它材料。使用上述剂型可以经注射给药，包括皮下注射、静脉注射、肌肉注射和腔内注射等；腔道给药，如经直肠和阴道；呼吸道给药，如经鼻腔；粘膜给药。上述给药途径优选的是注射给药。

本发明的试剂的给药剂量取决于许多因素，例如所要预防或治疗疾病的性质和严重程度，患者或动物的性别、年龄、体重及个体反应，所用的具体活性成分，给药途径及给药次数等。上述剂量可以单一剂量形式或分成几个，例如二、三或四个剂量形式给药。

本发明的试剂可以直接单独用于hiv感染者的治疗和预防，也可以与一种或多种抗病毒药物联合使用，以达到提高整体治疗效果的目的。这些抗病毒药物包括但不限于逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、侵入抑制剂、整合抑制剂和成熟抑制剂等。上述的逆转录酶抑制剂可以是azt、3tc、ddi、d4t、ddt、tdf、abacavir、nevirapine、efavirenz和delavirdine等的一种或几种；上述的蛋白酶抑制剂可以是saquinavirmesylate、idinavir、ritonavir、amprenavir、kaletra和nelfinavirmesylate等的一种或几种；上述的侵入抑制剂可以是maraviroc、tak-779、t-20、t2635、西夫韦肽、艾博韦肽、virip(vir-576)等的一种或几种；上述的整合抑制剂可以是raltegravir、dolutegravir和elvitegravi等的一种或几种。

对于任何具体的患者，具体的治疗有效剂量水平须根据多种因素而定，所述因素包括所治疗的障碍和该障碍的严重程度；所采用的具体活性成分的活性；所采用的具体组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；所采用的具体活性成分的给药时间、给药途径和排泄率；治疗持续时间；与所采用的具体活性成分组合使用或同时使用的药物；及医疗领域公知的类似因素。例如，本领域的做法是，活性成分的剂量从低于为得到所需治疗效果而要求的水平开始，逐渐增加剂量，直到得到所需的效果。一般说来，本发明的试剂用于哺乳动物特别是人的剂量可以介于0.001－1000mg/kg体重/天，例如介于0.01－100mg/kg体重/天，又例如介于0.1－10mg/kg体重/天。

本发明通过对广谱冠状病毒融合抑制剂ek1多肽进行胆固醇化学修饰所获得了脂肽ek1m。本发明创造性地发现，ek1m不但对sars-cov-2和sars-cov具有显著提高的抑制活性，同时对艾滋病病毒hiv-1、t20耐药hiv-1病毒株、hiv-2和猴艾滋病病毒siv以及水泡性口炎病毒(vsv)的感染具有极强的的抑制活性。

本发明提供的ek1m性质稳定，是一种长效的冠状病毒、艾滋病病毒及水泡性口炎病毒膜融合抑制剂，用于制备预防和治疗冠状病毒、艾滋病病毒及水泡性口炎病毒膜所致疾病的药物组合物，所述药物组合物用于预防和治疗冠状病毒、艾滋病病毒及水泡性口炎病毒所致疾病。

附图说明

图1为ek1和ek1m单独及其与靶序列复合物的二级结构特征和热稳定性分析。a为ek1和ek1m各自的α-螺旋含量；b为ek1和ek1m各自的热稳定性，其中na表示无法确定；c为ek1和ek1m分别与sars2np形成的复合物的α-螺旋含量；d为ek1和ek1m分别与sars2np形成的复合物的热稳定性；e为ek1和ek1m分别与sars1np形成的复合物的α-螺旋含量；f为ek1和ek1m分别与sars1np形成的复合物的热稳定性。

图2为ek1和ek1m对sars-cov-2和sars-cov的抑制活性。a为对sars-cov-2假病毒感染的抑制活性；b为对sars-cov假病毒感染的抑制活性；c为对sars-cov-2s蛋白介导细胞融合的抑制活性。

图3为ek1和ek1m对vsv-g和hiv-1的抑制活性。a为对vsv-g假病毒感染的抑制活性；b为对hiv-1毒株nl4-3env介导细胞融合的抑制活性；c为对hiv-1nl4-3假病毒感染的抑制活性。

图4为ek1和ek1m对hiv-2和siv的抑制活性。a为对感染性hiv-2毒株rod的抑制活性；b为对感染性hiv-2毒株st的抑制活性；c为对siv毒株239假病毒的抑制活性；d为对siv毒株pbj假病毒的抑制活性

图5为ek1和ek1m对国际hiv-1流行代表性亚型毒株的抑制活性。

图6为ek1和ek1m对t20耐药突变毒株的抑制活性。

具体实施方式

本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进相关参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的化合物和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中所用的胆固醇半琥珀酸酯(cholesterylhemisuccinate)为sigma公司产品，货号为c6512。

实施例1、多肽ek1和胆固醇半琥珀酸酯修饰的脂肽ek1m的合成

本实施例中合成了模板多肽ek1和胆固醇半琥珀酸酯修饰的脂肽ek1m，序列结构如下：

ek1：ac-sldqinvtfldleyemkkleeaikkleesyidlkel-nh2

ek1m：ac-sldqinvtfldleyemkkleeaikkleesyidlkelk(ch)-nh2式1。其中，ac为乙酰基，nh2为氨基，(ch)为胆固醇半琥珀酸酯。

ek1m是通过对多肽ek1的c末端连接赖氨酸(lys)，并且使lys的侧链氨基与胆固醇半琥珀酸酯的羧基进行酰胺化反应完成。

所用的化学试剂，如rinkamidembha树脂、各种fmoc(9-芴甲氧羰基)氨基酸、胆固醇半琥珀酸酯(又名丁二酸胆固醇单酯)、n,n'-二异丙基碳二亚胺(dic)、1-羟基苯并三唑(hobt)、三氟乙酸(tfa)、乙二硫醇(edt)、茚三酮、六氢吡啶(pipe)、苯酚、n,n’-二甲基甲酰胺(dmf)、色谱纯乙腈等均从主要化学试剂供应商购买，使用前未经过进一步的提纯。

制备方法，包括：采用固相多肽合成法制备肽树脂，肽树脂再经酸解得到粗品，最后粗品经过纯化得到纯品；其中固相多肽合成法制备肽树脂的步骤为在载体树脂上通过固相偶联合成法依次接入多肽序列中相对应的保护氨基酸或片段，制备肽树脂：

上述制备方法中，所述的fmoc-保护氨基酸或保护氨基酸片段的用量为所投料树脂总摩尔数的1.2～6倍；如2.5～3.5倍。

上述制备方法中，所述的载体树脂取代值为0.2～1.0mmol/g树脂，如取代值为0.3～0.5mmol/g树脂。

作为一个可选的方案，所述固相偶联合成法为：前一步反应得到的保护氨基酸-树脂脱去fmoc保护基后再与下一个保护氨基酸偶联反应。所述的去fmoc保护的脱保护时间为10～60分钟，如15～25分钟。所述的偶联反应时间为60～300分钟，如100～140分钟。

所述的偶联反应需添加缩合试剂，缩合试剂选自dic(n,n-二异丙基碳二亚胺)、n,n-二环己基碳二亚胺，六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、2-(7-氮杂-1h-苯并三氮唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸盐或o-苯并三氮唑-n,n,n',n'-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种；如可为dic。所述缩合试剂的摩尔用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2～6倍，如2.5～3.5倍。

所述的偶联反应需添加活化试剂，活化试剂选自1-羟基苯并三唑或n-羟基-7-氮杂苯并三氮唑。活化试剂的用量为氨基树脂中氨基总摩尔数的1.2～6倍，如2.5～3.5倍。

作为可选的方案，所述的脱去fmoc保护的试剂为pip/dmf(哌啶/n,n-二甲基甲酰胺)混合溶液，混合溶液中含哌啶为10～30％(v)。去fmoc保护试剂的用量为每克氨基树脂5～15ml，如每克氨基树脂8～12ml。

具体的，肽树脂经酸解同时脱去树脂及侧链保护基得到粗品：

更具体的，所述肽树脂酸解时采用的酸解剂为三氟醋酸(tfa)、1,2-乙二硫醇(edt)和水的混合溶剂，混合溶剂的体积配比为：tfa为80～95％，edt为1～10％，余量为水。

更具体的，混合溶剂的体积配比为：tfa为89～91％、edt为4～6％，余量为水。更具体的，混合溶剂的体积配比为：tfa为90％、edt为5％，余量为水。

所述酸解剂用量为每克肽树脂需要4～15ml酸解剂；具体的，每克肽树脂需要7～10ml酸解剂。

使用酸解剂裂解的时间为室温条件下1～6小时，如3～4小时。

进一步的，粗品经高效液相色谱纯化、冻干得到纯品，具体方法为：

取粗品，加水搅拌，调ph值至完全溶解，溶液用0.45μm混合微孔滤膜过滤，纯化备用；

采用高效液相色谱法进行纯化，纯化用色谱填料为10μm的反相c18，流动相系统为0.1％tfa/水溶液-0.1％tfa/乙腈溶液，77mm*250mm的色谱柱流速为90ml/min，采用梯度系统洗脱，循环进样纯化，取粗品溶液上样于色谱柱中，启动流动相洗脱，收集主峰蒸去乙腈后，得纯化中间体浓缩液；

取纯化中间体浓缩液，用0.45μm滤膜滤过备用；

采用高效液相色谱法进行换盐，流动相系统为1％醋酸/水溶液-乙腈，纯化用色谱填料为10μm的反相c18，77mm*250mm的色谱柱流速为90ml/min(可根据不同规格的色谱柱，调整相应的流速)；采用梯度洗脱，循环上样方法，上样于色谱柱中，启动流动相洗脱，采集图谱，观测吸收度的变化，收集换盐主峰并用分析液相检测纯度，合并换盐主峰溶液，减压浓缩，得到纯品醋酸水溶液，冷冻干燥后得纯品。具体方法如下：

1、肽树脂的合成

使用rinkamidebhha树脂为载体树脂，通过去fmoc保护和偶联反应，依次与多肽氨基酸序列相应的保护氨基酸偶联，制得肽树脂。

(1)接入主链第1个保护氨基酸

取0.03mol第1个保护氨基酸和0.03molhobt，用适量dmf溶解；另取0.03moldic，搅拌下慢慢加入至保护氨基酸dmf溶液中，于室温环境中搅拌反应30分钟，得到活化后的保护氨基酸溶液，备用。

取0.01mol的rinkamidembha树脂(取代值约0.4mmol/g)，采用20％pip/dmf溶液去保护25分钟，洗涤过滤得到去fmoc的树脂。

将活化后的第1个保护氨基酸溶液加入到已去fmoc的树脂中，偶联反应60～300分钟，过滤洗涤，得含1个保护氨基酸的树脂。

(2)接入主链第2～36或2～37个保护氨基酸

采用上述接入主链第1个保护氨基酸同样方法，依次接入上述对应ek1的第2～36个保护氨基酸或对应ek1m的第2～37个保护氨基酸，分别得含多肽ek1(氨基酸序列是序列1的第1-36位氨基酸)的肽树脂和含有ek1m对应多肽(氨基酸序列是序列1的第1-37位氨基酸)的肽树脂。最后进行n端乙酰化封端，完成主链的合成。

(3)多肽胆固醇的修饰

用2％水合肼/dmf溶液去除含有ek1m对应多肽的肽树脂的c末端赖氨酸的侧链的保护基后，用2倍当量胆固醇半琥珀酸酯/dic/hobt混合后与树脂进行接枝引入c端赖氨酸侧链上的胆固醇修饰，得到含脂肽ek1m的肽树脂。

2、粗品的制备

取上述肽树脂，加入体积比为tfa︰水︰edt＝95︰5︰5的裂解试剂(裂解试剂10ml/克树脂)，搅拌均匀，室温搅拌反应3小时，反应混合物使用砂芯漏斗过滤，收集滤液，树脂再用少量tfa洗涤3次，合并滤液后减压浓缩，加入无水乙醚沉淀，再用无水乙醚洗沉淀3次，抽干得类白色粉末即为粗品。

3、纯品的制备

取上述粗品，加水搅拌溶解，溶液用0.45μm混合微孔滤膜过滤，纯化备用。采用高效液相色谱法进行纯化，纯化用色谱填料为10μm的反相c18，流动相系统为0.1％tfa/水溶液-0.1％tfa/乙腈溶液，30mm*250mm的色谱柱流速为20ml/min，采用梯度系统洗脱，循环进样纯化，取粗品溶液上样于色谱柱中，启动流动相洗脱，收集主峰蒸去乙腈后，得纯化中间体浓缩液。

纯化中间体浓缩液用0.45μm滤膜滤过备用，采用高效液相色谱法进行换盐，流动相系统为1％醋酸/水溶液-乙腈，纯化用色谱填料为10μm的反相c18，30mm*250mm的色谱柱流速为20ml/min(可根据不同规格的色谱柱，调整相应的流速)；采用梯度洗脱，循环上样方法，上样于色谱柱中，启动流动相洗脱，采集图谱，观测吸收度的变化，收集换盐主峰并用分析液相检测纯度，合并换盐主峰溶液，减压浓缩，得到纯品醋酸水溶液，冷冻干燥得纯品多肽ek1和脂肽ek1m。

实施例2、ek1m的结构特征及其与靶序列的结合能力分析

为分析ek1m脂肽的结构特征及探讨其作用机制，采用圆二色谱(cd)技术测定了实施例的多肽ek1和脂肽ek1m自身及其与靶序列复合物的二级结构(α-螺旋)以及热稳定性。

1、实验材料与方法

(1)hr1多肽：首先合成对应于新冠病毒sars-cov-2s2蛋白hr1序列的多肽(命名为sars2np)及sars-covs2蛋白hr1序列的多肽(命名为sars1np)作为多肽抑制剂(ek1和ek1m)的模拟靶标，其序列分别为：

sars2np：ac-lianqfnsaigkiqdslsstasalgklqdvvnqnaqalntlvkql-nh2

sars1np：ac-qianqfnkaisqiqesltttstalgklqdvvnqnaqalntlvkql-nh2

(2)cd测定方法：将多肽ek1、脂肽ek1m、多肽ek1与sars1np的混合物、多肽ek1与sars2np的混合物、脂肽ek1m与sars1np的混合物、脂肽ek1m与sars2np的混合物分别溶于ph7.2的磷酸缓冲液(pbs)中，分别得到ek1浓度为10μm的溶液、ek1m浓度为10μm的溶液、多肽ek1与sars1np浓度均为10μm的溶液、多肽ek1与sars2np浓度均为10μm的溶液、脂肽ek1m与sars1np均为10μm的溶液和脂肽ek1m与sars2np均为10μm的溶液，将这6种溶液均于37℃水浴锅中放置30分钟，随后将这6种溶液移至相应比色皿中，使用jasco分光偏振仪(型号j-815)扫描195-270nm波长范围内溶液摩尔椭圆率[θ]λ的变化情况，典型α-螺旋结构可在208nm和222nm处出现最大负峰，减去pbs空白对照来校正谱值，计算过程中以峰值为-33000degree.cm2.dmol-1作为α-螺旋含量100％的标准，根据溶液在222nm处的摩尔椭圆率计算多肽α-螺旋含量的百分比。随后将该溶液加入相应检测热稳定性的比色皿中，调整cd温控模块以每分钟2℃的速度扫描20-98℃时多肽溶液[θ]222随温度变化情况。对熔解曲线进行平滑处理，利用origin软件计算热解离转变的中点温度值(tm)以反映螺旋热稳定程度。

2、实验结果与分析

实验结果如图1所示：单独的多肽ek1的α-螺旋含量为29％(图1中a)，其tm值由于螺旋性太低无法确定(图1中b)。与ek1形成鲜明对比的是，脂肽ek1m的α-螺旋含量为58％，tm值为60℃，说明胆固醇修饰显著提高了多肽的螺旋性和稳定性。ek1和ek1m与sars2np复合物α-螺旋含量分别为54％和60％(图1中c)，tm分别为56℃和77℃(图1中d)；ek1和ek1m与sars1np复合物α-螺旋含量分别为37％和49％(图1中e)，tm分别为57℃和68℃(图1中f)，说明ek1m与sars-cov-2和sars-cov两种病毒hr1序列的结合稳定性也显著提高。

实施例3、ek1和ek1m的抗病毒活性研究

本实施例采用假病毒系统和细胞融合实验检测了ek1和ek1m的抗病毒活性。

1、实验材料与方法

1.1实验材料

国际代表性hiv-1包膜蛋白(env)表达质粒(以下简称hiv-1env质粒)(panelofglobalhiv-1envclones：目录号12670)、hiv-1毒株nl4-3env表达质粒(目录号324)、水泡性口炎病毒包膜g蛋白(vsv-g)表达质粒(pvsv-g,目录号4693)、hiv骨架质粒pnl4-3.luc.re(目录号3418)和psgδenv(目录号为11051)、用于制备感染性hiv-2毒株rod和感染性hiv-2毒株st的hiv-2分子克隆(hiv-2rod和hiv-2st)及hiv靶细胞tzm-bl(目录号8129)由美国国立卫生研究院艾滋病试剂和参照物项目提供；细胞融合实验中所用的pdsp1-7和pdsp8-11荧光报告质粒以及稳定表达cxcr4/ccr5和pdsp8-11的293ft细胞(293ft/dsp8-11)由日本东京大学zenematsuda教授提供；表达猴免疫缺陷病毒(siv)env的质粒(psivpbj-env和psiv239-env)由复旦大学公卫中心徐建青教授提供。上述实验材料及一组基于nl4-3env的t20耐药突变env表达质粒均由发明人实验室常规使用和保存，参见发明人的论文(zhuy,chongh,yud,guoy,zhouy,hey.designandcharacterizationofcholesterylatedpeptidehiv-1/2fusioninhibitorswithextremelypotentandlong-lastingantiviralactivity.jvirol，2019；93(11):e02312-18。该文献以下简称参考文献10)。

293t/ace2细胞、表达sars-cov病毒s蛋白的质粒psars1-s和表达sars-cov-2病毒的s蛋白的质粒psars2-s均由何玉先所在实验室制备、保存和使用，psars1-s和psars2-s分别为参考文献11的材料和方法部分的“single-cycleinfectionassay”中的“aplasmidexpressingthesproteinofsars-cov-2orsars-cov”。公众可从中国医学科学院病原生物学研究所何玉先所在实验室获得该生物材料，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。参考文献11为zhuy，yud，yanh，chongh，hey.designofpotentmembranefusioninhibitorsagainstsars-cov-2,anemergingcoronaviruswithhighfusogenicactivity.jvirol.2020；94:e00635-20。

293t细胞为美国模式培养物集存库产品(atcc，目录号crl-3216)，由何玉先所在实验室常规使用和保存。

1.2方法

1.2.1基于假病毒的抗病毒(对病毒的抑制活性)实验基本步骤如下：

(1)假病毒的制备：sars-cov-2假病毒(以下简称sars-cov-2)、sars-cov假病毒(以下简称sars-cov)和vsv假病毒(以下简称vsv-g)分别由表达病毒s蛋白或g蛋白的质粒(psars2-s、psars1-s或pvsv-g)与pnl4-3.luc.re骨架质粒按1:1比例共转染293t细胞进行包装；hiv-1假病毒由hiv-1毒株env表达质粒和psgδenv骨架质粒按1:1共转染293t细胞进行包装。将转染的293t细胞在37℃、5％co2细胞培养箱中培养48小时，然后收取含有假病毒的上清液，过滤后于-80℃保存备用。

(2)用去离子水溶解实施例1的多肽ek1和脂肽ek1m并测定浓度，然后用dmem培养基将多肽或脂肽稀释到起始浓度，在96孔细胞培养板孔中进行3倍倍比稀释，多肽或脂肽溶液终体积为50μl/孔，设3个复孔、9个稀释梯度的稀释的多肽或脂肽溶液。不加多肽和脂肽的dmem培养基作为对照。这些孔为药物稀释板孔。

(3)按每孔50μl将假病毒加入药物稀释板孔中，然后于室温孵育30分钟。

(4)将预先培养的293t/ace2(sars-cov-2、sars-cov和vsv-g假病毒靶细胞)或tzm-b1(hiv-1假病毒靶细胞)调整浓度为10×10⁴个/ml悬液，并加入deae-dextran至其含量为15μg/ml，然后将靶细胞加到含有病毒的96孔板中，100μl/孔。于37℃、5％co2细胞培养箱中培养48小时。

(5)弃除上清后按30μl/孔加入细胞裂解液，于室温裂解15分钟后加入荧光素酶底物(promega公司)，用微孔板光度计测定相对荧光单位(rlu)，并计算制作抑制率曲线和药物半数抑制浓度(ic50)。

1.2.2基于dsp荧光报告系统的对细胞融合的抑制活性实验基本步骤如下：

(1)将293t(效应细胞)悬液(1.5×10⁴个/100μl/孔)铺于96孔板中，同时将sars-cov-2靶细胞293t/ace2或hiv-1靶细胞293ft/dsp8-11悬液(1.5×10⁴个/ml)铺于10cm细胞培养皿中，置于37℃和5％co2条件下进行培养。其中，293ft/dsp8-11为参考文献10的材料和方法部分的“inhibitionofhiv-1env-mediatedcell-cellfusion”中的“293ftcellsstablyexpressingcxcr4/ccr5anddsp8-11(targetcells)”。

(2)培养16小时后，将psars2-s与pdsp1-7质粒共转染293t(效应细胞)得到sars-cov-2效应细胞，命名为293t/sars-cov-2；将hiv-1env质粒与pdsp1-7质粒共转染293t(效应细胞)得到hiv-1效应细胞，命名为293t/hiv-1；同时将pdsp8-11质粒转染293t/ace2靶细胞得到重组细胞293t/ace2/dsp8-11(sars-cov-2的靶细胞)；然后继续培养细胞。其中，pdsp1-7质粒和pdsp8-11质粒分别为参考文献11的材料和方法部分的“cell-cellfusionassay”中的“adsp1-7plasmid”和“adsp8-11plasmid”。

(3)用去离子水溶解实施例1的多肽ek1和脂肽ek1m并测定浓度，然后用dmem培养基将多肽或脂肽稀释到起始浓度，在96孔细胞培养板孔中进行3倍倍比稀释，多肽或脂肽溶液终体积为50μl/孔，设3个复孔、9个稀释梯度的稀释的多肽或脂肽溶液。不加多肽和脂肽的dmem培养基作为对照。

细胞培养24小时后，将稀释的多肽或脂肽溶液加到效应细胞，于37℃、5％co2细胞培养箱中孵育1小时。

(4)将dmem完全培养基预热并按1：4000比例加入enduren活细胞底物(promega公司)，然后用于重悬离心收集的293t/ace2/dsp8-11细胞或293ft/dsp8-11细胞，调整细胞浓度为30×10⁴个/ml，于37℃、5％co2条件下孵育30分钟。

(5)将293t/ace2/dsp8-11细胞按每孔100μl加入到hiv-1效应细胞293t/hiv-1孔中，将293ft/dsp8-11细胞按每孔100μl加入到hiv-1效应细胞293t/hiv-1孔中，然后在400g离心3分钟以便效应细胞和靶细胞充分接触，然后培养混合后的细胞2小时。

(6)于微孔板光度计中读取其荧光素酶活性(rlu)，并计算制作抑制率曲线和药物半数抑制浓度(ic50)。

2、实验结果与分析

2.1ek1和ek1m对sars-cov-2和sars-cov的抑制活性

实验结果见图2中a-c所示。ek1在浓度高达50μm时对sars-cov-2和sars-cov假病毒感染293t/ace2靶细胞均没有明显的抑制活性，而ek1m抑制sars-cov-2和sars-cov假病毒的ic50值分别为2.97μm和2.08μm。但是，ek1和ek1m均能抑制sars-cov-2s蛋白介导的细胞融合活性，其ic50值分别为0.53μm和0.34μm。该结果提示，ek1m脂肽在假病毒系统中可能与病毒颗粒相互作用，从而直接灭活病毒或在后来的病毒细胞膜融合中发挥作用。脂肽抑制剂与假病毒的直接结合活性在发明人以前的研究中已被证明(参考文献10)。在本实验中，基于dsp方法有可能不能反映脂肽病毒膜融合抑制剂与冠状病毒假病毒直接作用的优势。

图2中a和b，9个稀释梯度稀释的多肽ek1或脂肽ek1m溶液的浓度分别为50μm、16.667μm、5.556μm、1.852μm、0.617μm、0.206μm、0.069μm、0.023μm和0.008μm。图2中c，9个稀释梯度稀释的ek1或ek1m溶液的浓度分别为25μm、8.333μm、2.778μm、0.926μm、0.309μm、0.103μm、0.034μm、0.011μm和0.004μm。

2.2ek1和ek1m对vsv-g和hiv-1的抑制活性

本实施例制备了vsv-g假病毒作为抗病毒实验的对照，但令人意外的发现是：ek1m能够对vsv-g感染293t/ace2细胞具有抑制作用，其ic50值为12.15μm，而ek1则无这种活性(图3中a)。本发明继续检测了ek1m是否对hiv-1有抑制作用，结果更是令人震惊：在ek1没有表现出抗病毒活性时，ek1m非常有效抑制hiv-1毒株nl4-3env介导的细胞融合，其ic50为0.11μm(图3中b)；ek1m更加有效地抑制hiv-1nl4-3假病毒在tzm-b1细胞的感染，其ic50为0.04μm(图3中c)。因此，本发明原创性地发现了冠状病毒抑制剂对hiv-1和vsv-g的抑制作用。

图3中a，9个稀释梯度稀释的多肽ek1或脂肽ek1m溶液的浓度分别为50μm、16.667μm、5.556μm、1.852μm、0.617μm、0.206μm、0.069μm、0.023μm和0.008μm。图3中b，9个稀释梯度稀释的ek1溶液的浓度分别为25000nm、8333.33nm、2777.78nm、925.93nm、308.64nm、102.88nm、34.29nm、11.43nm和3.81nm，9个稀释梯度稀释的ek1m溶液的浓度分别为2500nm、833.33nm、277.78nm、92.59nm、30.86nm、10.29nm、3.43nm、1.14nm和0.38nm。图3中c，9个稀释梯度稀释的ek1或ek1m溶液的浓度分别为5000nm、1666.667nm、555.5556nm、185.1852nm、61.7284nm、20.5761nm、6.8587nm、2.2862nm和0.7621nm。

2.3ek1m对hiv-2和siv具有很强的抑制活性

本发明为进一步了解ek1m抑制hiv的广谱性，采用上述1.2.1的方法同时检测了恩夫韦肽(t20)、ek1和ek1m对两株hiv-2感染性克隆(rod和st)及两株siv毒株(siv毒株239假病毒和siv毒株pbj假病毒)的抑制活性。

其中，t20的结构式如式2，按照实施例1的方法制备：

ac-ytslihslieesqnqqekneqelleldkwaslwnwf-nh2式2。

siv毒株239假病毒是由hiv-2毒株env表达质粒psiv239-env和psgδenv骨架质粒按1:1共转染293t细胞进行包装得到的。将转染的293t细胞在37℃、5％co2细胞培养箱中培养48小时，然后收取含有siv毒株239假病毒的上清液，过滤后于-80℃保存备用。

siv毒株pbj假病毒是由hiv-2毒株env表达质粒psivpbj-env和psgδenv骨架质粒按1:1共转染293t细胞进行包装得到的。将转染的293t细胞在37℃、5％co2细胞培养箱中培养48小时，然后收取含有siv毒株pbj假病毒的上清液，过滤后于-80℃保存备用。

结果如图4所示。t20抑制感染性hiv-2毒株rod和st的ic50分别为0.45μm和0.87μm,抑制siv毒株239假病毒和pbj假病毒的ic50分别为0.39μm和0.48μm；ek1m抑制感染性hiv-2毒株rod和st的ic50分别为0.30μm和0.44μm,抑制siv毒株239假病毒和pbj假病毒的ic50分别为1.43μm和0.31μm。ek1对感染性hiv-2毒株rod和st及siv毒株239假病毒和pbj假病毒同样没有检测到抑制活性。结果说明ek1m对hiv-2和siv均具有很强的抑制活性。

图4中，9个稀释梯度的稀释的多肽或脂肽溶液的浓度分别为12500nm、4166.667nm、1388.889nm、462.963nm、154.321nm、51.4403nm、17.1468nm、5.7156nm和1.9052nm。

2.4ek1m对国际代表性hiv-1毒株具有很强的抑制活性

基于上面ek1m抗病毒作用的意外但重要的发现，采用上述1.2.1和1.2.2的方法评价了ek1和ek1m对12株国际代表性hiv-1毒株的抑制活性。这些假病毒毒株由中国医学科学院病原生物学研究所何玉先教授所在实验室保存，具体参见参考文献10的表2。

结果如图5所示：ek1在较高浓度对各种亚型hiv-1毒株env介导的细胞融合和假病毒感染没有发现抑制活性，而ek1m有效抑制各种病毒env介导细胞融合的平均ic50值为0.19μm，抑制各种假病毒感染tzm-b1靶细胞的平均ic50值为1.04μm。

2.5ek1m对t20耐药突变毒株具有很强的抑制活性

t20是美国fda批准的唯一一个病毒膜融合抑制剂，用于hiv-1感染的联合治疗方案。然而，t20在体内外均容易诱导耐药产生，极大地限制了它的临床应用。本研究进一步检测了ek1m对基于hiv-1毒株nl4-3env的t20耐药毒株(由中国医学科学院病原生物学研究所何玉先教授所在实验室保存，具体参见参考文献10的表3)的活性，结果见图6所示。

在此需要指出的是，由于nl4-3野毒株(wildtype,wt)本身在gp41携带天然的g36d耐药突变，而其d36g突变株被视为t20敏感性毒株用于比较分析。从结果可见，在gp41的单点或双突变可以导致nl4-3毒株对t20显著的耐药性，耐药倍数可以高达数百倍，比如携带i37t/n43k双突变的病毒对t20的耐药性可以高达635倍。相较而言，各种t20耐药突变对ek1m的抗病毒活性影响要小得多，耐药倍数最高的仅有9倍。结果说明ek1m对抑制t20耐药毒株具有明显的优势。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

序列表

<120>广谱冠状病毒膜融合抑制剂及其抗艾滋病病毒的应用

<130>gncfh201382

<160>1

<170>siposequencelisting1.0

<210>2

<211>37

<212>prt

<213>人工序列((artificialsequence))

<400>2

serleuaspglnileasnvalthrpheleuaspleuglutyrglumet

151015

lyslysleugluglualailelyslysleugluglusertyrileasp

202530

leulysgluleulys

35