CN104721176B - α-酮戊二酸在提高细菌对抗生素敏感性方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医药技术领域，具体公开了α‑酮戊二酸在提高细菌对抗生素敏感性方面的应用。本发明通过研究发现α‑酮戊二酸能够提高细菌对抗生素的敏感性，从而克服细菌耐药性的问题。因此，将α‑酮戊二酸和抗生素连用可以显著提高抗生素的杀菌作用，与现有的只用抗生素作为抗细菌药物相比，具有更好的效果以及更高的安全性和操作性。
Description
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体涉及α-酮戊二酸在提高细菌对抗生素敏感性方面的应用。
背景技术
病原性细菌严重危害人类身体健康和养殖业的可持续性发展。虽然采用抗生素可以有效进行防治，但抗生素的滥用和误用会导致细菌产生耐药性。细菌耐药后，对原本有效的抗生素产生耐受，导致感染难以控制。因此，采用新的方法控制细菌特别是耐药菌的感染十分重要。
一种技术方法是通过提高耐药菌对抗生素的敏感性，使得原本无效或低效的抗生素变得有效，将耐药菌杀死。因此，发现具有提高细菌对抗生素敏感性的分子，将其与抗生素一起制备成复方制剂，对控制细菌特别是耐药菌的感染十分重要。
α-酮戊二酸（α-Ketoglutaric acid）是戊二酸的两种带酮基的衍生物中的一种，白色细结晶性粉末。熔点113.5℃。易溶于水、醇、极难溶于醚，久贮变淡灰黄色，易潮解。α-酮戊二酸是微生物三羧酸循环中重要的代谢中间产物，是连接细胞内碳-氮代谢的关键节点，在循环中的位置位于异柠檬酸之后以及琥珀酰辅酶A之前。因此，α-酮戊二酸的主要用途如下：1、主要作为运动营养饮料的成分。2、有机中间体，生化试剂，测肝功能的配套试剂。3、降低术后患者和长期病人的机体损耗。4、在脑部作为酪氨酸和谷氨酸的前体。（α-酮戊二酸能够通过转氨基作用生成谷氨酸）5、α-酮戊二酸也具有抗氰作用。试验表明与亚硝酸钠、硫代硫酸钠配伍使用可提高抗氰能力，且有抗惊厥作用。但是，关于α-酮戊二酸能否提高抗生素清除病原菌的研究并未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供α-酮戊二酸的一种新的用途。
本发明的另一个目的是提供一种抑菌或杀菌的药物。
本发明的再一个目的是提供一种提高细菌对抗生素敏感性的方法。
为了实现上述目的，本发明是通过以下方案予以实现的：
本发明首次发现α-酮戊二酸能够提高细菌对抗生素的敏感性，因此本发明保护α-酮戊二酸在提高细菌对抗生素的敏感性方面的应用。
因为α-酮戊二酸可以提高细菌对抗生素的敏感性，因此将抗生素和α-酮戊二酸组合在一起可以制备一种杀菌或抑菌效果非常突出的药物，该药物主要成分为抗生素和α-酮戊二酸。或者一种提高抗生素对细菌抑菌或杀菌作用的制剂，其主要成分为α-酮戊二酸和抗生素。
同时，发明还保护一种提高细菌对抗生素敏感性的方法，即将α-酮戊二酸与抗生素联用。
在以上方法中，所述的细菌为敏感菌或耐药菌。
优选地，在以上方法中，所述细菌包括但不限于乙型溶血性链球菌和铜绿假单胞菌（革兰氏阳性菌），大肠埃希菌、迟缓爱德华氏菌或铜绿假单胞菌（革兰氏阴性菌）。
所述的抗生素选自但不限于为卡那霉素、庆大霉素、链霉素、头孢他啶、氨苄青霉素、利福素或氯霉素。
优选地，所述的α-酮戊二酸与抗生素的剂量比例按重量计为1: 2~200。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明首次发现α-酮戊二酸能够提高细菌对抗生素的敏感性，因此将α-酮戊二酸和抗生素连用可以提高细菌对抗生素的敏感性，从而克服耐药菌对目的药物的耐药性，从而使目的药物更好的发挥杀菌或抑菌活性，为克服细菌耐药提供一种新的解决途径。
附图说明
图1为α-酮戊二酸能够提高细菌对卡那霉素的敏感性，且具有浓度依赖性的结果。
图2为α-酮戊二酸能够提高细菌对多种抗生素敏感性的结果。
图3为α-酮戊二酸能够提高革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌对抗生素敏感性的结果。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下述所使用的实验方法若无特殊说明，均为本技术领域现有常规的方法，所使用的配料或材料，如无特殊说明，均为通过商业途径可得到的配料或材料。以下所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
实施例1 α-酮戊二酸能够提高细菌对卡那霉素的敏感性，且具有浓度依赖性
S1.细菌样品的制备：挑取大肠埃希菌K12 BW25113或迟缓爱德华氏菌EIB202单菌落分别于100mL的LB或TSB液体培养基中，37℃或30℃、200rpm摇床培养至饱和。常温8000rpm离心2min，收集菌体，用无菌生理盐水洗涤菌体3次，最后用1×M9培养基将将洗涤后的菌体调至OD600=0.2，吸取5mL菌液分装于试管中备用。
S2. 在40μg/mL卡那霉素前提下，加入α-酮戊二酸（过滤除菌）使其终浓度分别为0、1.25、2.5、5、10和20mM（BW25113）或0、0.3、0.6、1.2、2.5和5mM（EIB202）。37℃或30℃、200rpm培养6h，用平板检测其活菌数，并计算出在恒定的抗生素浓度下，添加不同浓度α-酮戊二酸的生存率。
计算公式为：生存率（%）=（添加抗生素组的活菌数/不添加抗生素组的活菌数）×100%。结果（图1）发现，对于BW25113，对照组（即没有添加α-酮戊二酸）的细菌生存率为67.66%，而随着添加α-酮戊二酸浓度的升高，BW25113的生存率从7.72%降低为1.27%，杀菌效率从8倍提高至近60倍。对于EIB202，对照组（即没有添加α-酮戊二酸）的细菌生存率为76.29%，而随着添加α-酮戊二酸浓度的升高，EIB202的生存率从0.71%降低为0.07%，杀菌效率从100倍提高至近1000倍。
实施例2 α-酮戊二酸能够提高细菌对多种抗生素的敏感性
按照实施例1的S1的方法分别制备BW25113和EIB202菌体样品，在加入终浓度为2.5mM的α-酮戊二酸前提下，分别加入不同浓度的不同抗生素。对于BW25113，分别加入5μg/mL的庆大霉素、0.5μg/mL的卡那霉素、20μg/mL的链霉素和0.5μg/mL的头孢他啶；对于EIB202，分别加入2μg/mL的四环素、200μg/mL的氯霉素、12.5μg/mL的利福平和16μg/mL的庆大霉素。37℃（BW25113）或30℃（EIB202）200rpm孵育6h后，用平板检测其活菌数，并计算出2.5mM的α-酮戊二酸浓度下，添加不同浓度抗生素细菌的生存率。结果（图2）发现，α-酮戊二酸均能提高细菌对多种抗生素的敏感性，提高倍数在2~20之间。
实施例3 α-酮戊二酸能够提高革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌对抗生素的敏感性
选取乙型溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性细菌）和铜绿假单胞菌（革兰氏阴性细菌）按照实施例1的S1方法分别制备细菌样品，在每管加入终浓度为2.5mM的α-酮戊二酸前提下，分别加入和不加入8μg/mL的庆大霉素和400μg/mL的卡那霉素（乙型链球菌）、400μg/mL的卡那霉素（铜绿假单胞菌）和60μg/mL的氨苄青霉素（金黄色葡萄球菌），37℃200rpm孵育6h后，用平板检测其活菌数，并分别计算在2.5mM的α-酮戊二酸时，添加不同种类抗生素对不同种类细菌的生存率。由结果（图3）可看出，α-酮戊二酸可以提高多种细菌对多种抗生素的敏感性，提高倍数在2~20之间。
Claims (1)
1.α-酮戊二酸在制备提高细菌对抗生素敏感性的药物中的应用，其特征在于，所述细菌为迟缓爱德华氏菌、乙型溶血性链球菌或铜绿假单胞菌；所述抗生素选自卡那霉素、庆大霉素、链霉素、头孢他啶、氨苄青霉素、利福素或氯霉素。
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2015
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Patent Citations (2)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Exogenous Alanine and/or Glucose plus Kanamycin Kills Antibiotic-Resistant Bacteria;Bo Peng等;《Cell Metabolism》;20150203;第21卷;第249–261页 * |
Also Published As
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