CN107929299A - 一种从美洲大蠊提取物中分离获得的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物的抗菌用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种了从美洲大蠊提取物中分离获得的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制细菌和真菌类病原体中的用途，尤其是公开了所述化合物在抑制革兰氏阴性菌—大肠杆菌、革兰氏阳性菌—金黄色葡萄球菌，以及真菌—白色念珠菌中的用途。

Description

一种从美洲大蠊提取物中分离获得的二氢异香豆素葡萄糖苷 化合物的抗菌用途
技术领域
本发明属药物化学领域，涉及一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物的抗菌用途。
背景技术
美洲大蠊(Periplaneta americana)为昆虫纲有翅亚纲蜚蠊目蜚蠊科大蠊属昆虫，俗称“蟑螂”，其入药始载入《神农本草经》，并将它列为中品，谓“味：咸、寒；治：血瘀症坚寒热、破积聚、喉咽闭、内寒无子”。“蟑螂”为其俗名首见于《本草纲目拾遗》，也称为石姜、滑虫，各地方有其不同的称法，如偷油婆、灶蚂子等。蜚蠊科(Blattidae)作为一个庞大的昆虫家族在地球上已存在了3.2亿年，与恐龙属同一时代出现的生物。它是世界上生命力最强、最古老、至今繁衍最成功的昆虫类群之一。它作为室内害虫，主要栖息于厨房、食堂、仓库等处损害食物、衣服、书籍等，同时取食并污染食物，传播痢疾、伤寒、蛔虫、蛲虫等多种疾病。胡修元报道室内蜚蠊可能携带的肠道和呼吸道致病细菌高达34种，霉菌12种，以及包括骨髓灰质炎病毒等在内的多种病毒(中国媒介生物学及控制杂志，1999，10(3)：168)。然而，面对各种杀虫剂，这一昆虫群体依然十分活跃，表明其体内可能具有某些特殊的物质和特有的作用机制，这引起了国内外一些学者的关注。从众多对美洲大蠊的研究报道文献来看，目前的报道主要集中在各种蜚蠊的分布及杀灭情况报道，各种杀灭剂对其杀灭的效率比较与杀灭机理的研究；其基因表达及致敏作用方面的研究。另一方面，开始将其作为药物进行研究，对其化学成分，包括各种酶、肽及蛋白质的提取、分离、鉴定及其生理功能与作用机制方面的研究等。通过对已有的产品及相关药理活性研究情况分析，美洲大蠊体内药效成分的生物活性主要具有抗炎、消肿、促进细胞增殖和新生肉芽组织增长，加速病损组织修复，加快坏死组织脱落等作用，对各种外伤创面及机体溃疡具有良好的组织修复活性(产品：康复新液)；具有升压、改善血液循环活性(产品：心脉龙)；具有抗病毒活性(产品：肝隆)；具有抗肿瘤、增强免疫功能活性(产品：消症益肝片)等。但上述产品因其所含成分复杂，真正的活性物质尚不明确。目前报道美洲大蠊种的化学成分主要为信息素类及氨基酸和各种昆虫神经肽类，此外还有蜚蠊酸、蜚蠊酮、蟑螂油、过敏原成分、酶、细胞色素A、B、C、甲壳素、烟酸及微量元素等，但是，有明确药效活性化学成分的报道较少。目前公开的专利主要是提取物、组合物，并未从分子水平上阐明其活性物质基础，不能以明确的称法作为质控指标。
本发明人对美洲大蠊提取物进行深入的化学成分研究，并通过药理活性跟踪筛选，成功获得一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的具有显著抗菌作用的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如下式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物的抗菌用途，特别是在抑制细菌例如革兰氏阴性菌--大肠杆菌(Escherichia coli)、革兰氏阳性菌--金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，和真菌例如白色念珠菌(Candida albicans)中的应用。
本发明式I所述的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物是从美洲大蠊提取物中分离获得的，Yong-Xun Yang等人报道了化合物1-3和4以及其他已知的二十多种化合物的提取、分离方法(Yong-Xun Yang,et al,Periplanosides A-C:new insect-deriveddihydroisocoumarin glucosides from Periplaneta americana stimulating collagenproduction in human dermal fibroblasts,Journal of Asian natural productsresearch,2015,Vol.17,No.10,988-995，以下简称文献1)，其中化合物1-4即为本发明所述的式I化合物，其全部内容在此通过援引并入本文。为了方便起见，在本文中也同样以化合物1、化合物2、化合物3、化合物4表示。
此外，化合物4也可参看中国专利CN102108090 B公开的方法获得，例如首先将蜚蠊科昆虫美洲大蠊干燥或鲜成虫为原料，然后在常温或加热，常压或减压状态下，通过20％-100％的乙醇、甲醇、丙酮或丙醇的水溶液为溶剂提取、萃取获得。该专利内容在此通过援引并入本文。
在本发明的一个实施方案中，提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制细菌类病原体中的应用。
在本发明的一个优选实施方案中，提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制革兰氏阴性菌例如大肠杆菌中的应用。
在本发明的另一个优选实施方案中，提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制革兰氏阳性菌例如金黄色葡萄球菌中的应用。
在本发明的另一个优选实施方案中，提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制真菌类病原体中的应用。
在本发明的另一个优选实施方案中，提供一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制白色念珠菌中的应用。
试验表明，本发明的从美洲大蠊提取物中分离获得的如式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物1-4对于细菌类病原体例如革兰氏阴性菌--大肠杆菌、革兰氏阳性菌--金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用，对于真菌类病原体例如白色念珠菌也具有明显的抑制作用。其中化合物1-4对细菌的抑制作用明显强于对于真菌的抑制作用，化合物4对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑制作用最强。说明本发明的化合物具有广谱抑菌活性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于举例说明目的，而不是对本发明的限制。此外应理解，在阅读了本发明的构思之后，本领域技术人员对其作出的各种改变或调整，均应落入本发明的保护范围内，这些等价形式同样属于本申请所附权利要求书所限定的范围。
除注明的具体条件之外，实施例中的各试验方法均可按照常规方法来进行。
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均由中国科学院上海药物研究所提供。
实施例1平板滤纸片法(抑菌圈法)测试化合物1-4的抗菌活性
1、制备：按照文献1的方法获得化合物1-4，或者按照中国专利CN 10210890B公开的方法获得化合物4。
2、抗菌活性测试：
1)测试菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌
2)原理：利用受试物不断溶解经琼脂扩散形成不同大小的无斑点圆圈，以初步显示其抗菌作用。
3)操作步骤：
a.配制溶液：将化合物1-4用蒸馏水和乙醇配制成浓度为0.005mol/L的溶液。
b.抗菌片的制备：取无菌并干燥的滤纸片(直径5mm)，然后将滤纸片用双层报纸包起来放置在灭菌器中灭菌，然后置于恒温箱(37℃)中烘干后备用。
c.试验菌的接种：用无菌棉签蘸取浓度为5×105cfu·mL-1～5×106cfu·mL-1的试验菌悬液，在营养琼脂培养基表面均匀涂抹3次。每涂抹1次，平板转动60°，最后将棉签绕平板边缘涂抹一周。盖好平皿，置室温干燥5min。
d.滤纸片贴放：用无菌镊子将上述制备好的滤纸片样片贴放于染菌平板的琼脂表面上，其中一样片为阴性空白对照，其他每片样片上分别滴加化合物1-4的溶液各20μL，贴放好后，用无菌镊子轻压样片，使其紧贴于琼脂表面。盖好培养皿，置于37℃培养箱中培养18～24h，观察结果。用游标卡尺测量抑菌圈直径(包括滤纸片)并记录，试验重复3次。
4)抑菌性能评价：
通过抑菌圈大小来初步判断化合物1-4对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌是否具有抗菌作用。其中抑菌圈直径小于或等于7mm者为无抑菌作用；抑菌圈直径大于7mm且小于10mm者为弱抑菌作用；抑菌圈直径在10～20mm为中等抑菌作用；抑菌圈直径大于20mm表示具有强抑菌作用。
试验结果参看下表1。
表1 化合物1-4对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌作用
由上述表1可以看出，化合物1-4对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均有抑制作用，同时对白色念珠菌也有较弱的抑制作用，其中化合物4对大肠杆菌的抑制作用最好。
实施例2营养肉汤稀释法测定化合物1-4的最小抑菌浓度(MIC)
1、测试菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌
2、原理：将不同梯度浓度的化合物1-4分别溶解于营养肉汤培养基(用于细菌培养)或沙堡肉汤培养基(用于真菌培养)中，然后接种细菌或真菌，通过菌的生长与否，确定化合物1-4抑制受试细菌或真菌的最小抑菌浓度MIC。
3、试验步骤
a.将不同质量的化合物1-4分别溶解于含100mL营养肉汤培养基或沙堡肉汤培养基的锥形瓶中。
b.接种菌悬液于上述含有化合物1-4的营养肉汤的锥形瓶中，使其浓度达到1×105cfu·mL-1～5×106cfu·mL-1，作为试验组；以同样方法接种菌悬液于不含化合物的营养肉汤或沙堡肉汤的锥形瓶中，作为阳性对照组；取只含有100mL营养肉汤培养基或沙堡肉汤培养基的锥形瓶作为阴性对照组。
c.将上述的试验组、阳性对照组、阴性对照组分别放置于37℃培养箱中培养18-24h，观察结果。
d.用菌悬液进行活菌计数，其中营养琼脂平板上30～300cfu为有效计数范围，确定最终的MIC。
e.MIC结果判定和抗菌性能评价
一般认为当试验用菌悬液的作用浓度为5×105cfu·mL-1～5×106cfu·mL-1时，阳性对照组有细菌或真菌生长(出现浑浊)，阴性对照组无菌生长(通体透明)，试验组无菌生长的最高稀释度所对应的化合物浓度，为该样品对受试菌的MIC。当被测试物的MIC≤800μg·mL-1时，即认为该被测试物具有抗菌效果，且MIC越小其抗菌性能越好。
试验结果参看下表2。
表2 化合物1-4对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的最小抑菌浓度
从上表2可以看出，化合物1-4对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均有抑制作用，同时对白色念珠菌也有较弱抑菌作用，其中化合物4对大肠杆菌的效果最好，MIC为8μg·mL-1，该结果与抑菌圈试验的结果一致。

Claims (6)

1.一种从美洲大蠊提取物中分离获得的如下式I所示的二氢异香豆素葡萄糖苷化合物在抑制细菌和真菌类病原体中的用途，
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述细菌为革兰氏阴细菌。
3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述细菌为大肠杆菌。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述细菌为革兰氏阳性菌。
5.根据权利要求1或3所述的用途，其特征在于，所述细菌为金黄色葡萄球菌。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述真菌为白色念珠菌。
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