CN110302201B - 苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物 - Google Patents

苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物 Download PDF

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Abstract

本发明属于药物技术领域，尤其涉及苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物。本发明提供了式(Ⅰ)所示结构的苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用，本发明苯乙烯喹啉衍生物对耐万古霉素肠球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等阳性菌有明显的抑制作用，同时对阴性菌也有一定的作用效果。通过对本发明苯乙烯喹啉衍生物作用下的细菌形态的实验可初步判断本发明苯乙烯喹啉衍生物作用靶点为细菌中普遍存在的分裂蛋白FtsZ。

Description

苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌 药物
技术领域
本发明属于药物技术领域，尤其涉及苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物。
背景技术
随着抗生素的广泛使用，耐药性细菌感染逐渐成为人类健康的最大威胁，使得寻找新型的抗菌药物，发现新型抗菌靶点成为迫切需求。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐万古霉素肠球菌(VRE)、多重耐药金黄色葡萄球菌(MDRSA)和多粘菌素耐药大肠杆菌(MCR-1)等新型耐药菌的出现，使细菌对抗生素产生了强的抵抗能力，严重降低了临床上常用抗菌药物的疗效。新型抗生素的研发相对滞后，细菌耐药性问题成为了当今所面临的新的挑战之一，因此研发新作用机制和新化学结构的抗菌药物，有效地杀死耐药细菌具有重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物，该苯乙烯喹啉衍生物抑菌活性强、抗菌谱广，具有抑制细菌分裂蛋白FtsZ的活性。
本发明的具体技术方案如下：
式(I)所示结构的苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用，
Figure BDA0002169742470000011
其中，R1选自
Figure BDA0002169742470000012
R2选自
Figure BDA0002169742470000013
本发明苯乙烯喹啉衍生物对多种耐药菌具有明显的抑制作用，可明显抑制耐万古霉素肠球菌、耐药性大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的生长繁殖。
细菌分裂温度敏感FtsZ蛋白存在于绝大多数细菌中，具有高度的保守性，是介导细菌细胞分裂的关键蛋白。当其生物活性受到抑制时，细菌无法完成增殖分裂形成狭长丝状结构，进而导致细菌的生长繁殖被抑制。由于FtsZ蛋白与人类微管蛋白序列的差异，可设计选择性作用于细菌FtsZ而不干扰宿主细胞的抑制剂。
经过进一步的结构与功能研究发现，本发明苯乙烯喹啉衍生物的作用靶点为细菌分裂蛋白FtsZ，由于FtsZ与人类微管蛋白序列的差异，可采用本发明苯乙烯喹啉衍生物设计选择性作用于细菌FtsZ而不干扰宿主细胞的抑制剂，抑菌活性强，可以减少单剂药量的使用，从而减少毒副作用，减少耐药发生，该苯乙烯喹啉衍生物具有发展成为新型抗生素药物的前景。
本发明苯乙烯喹啉衍生物具有抑制细菌分裂蛋白FtsZ的活性，抑菌活性强、抗菌谱广，适合应用于制备抗耐药菌药物。并且，本发明苯乙烯喹啉衍生物的制备方法简单，原料来源广泛，价格低廉，具有很大的市场空间。
优选的，所述苯乙烯喹啉衍生物选自以下任意一种化合物：
Figure BDA0002169742470000021
Figure BDA0002169742470000031
或其药学上可接受的盐，或其混合物。
本发明还提供了一种抗耐药菌药物，包括上述技术方案所述苯乙烯喹啉衍生物。
优选的，所述抗耐药菌药物为抗耐万古霉素肠球菌药物、抗耐药性大肠杆菌药物和/或抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌药物。
优选的，还包括药学上可接受的辅料。
优选的，所述抗耐药菌药物的剂型为注射剂、片剂、丸剂、胶囊、悬浮剂或乳浊剂。
综上所述，本发明提供了式(I)所示结构的苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用，本发明苯乙烯喹啉衍生物对耐万古霉素肠球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等阳性菌有明显的抑制作用，同时对阴性菌也有一定的作用效果。通过对本发明苯乙烯喹啉衍生物作用下的细菌形态的实验可初步判断本发明苯乙烯喹啉衍生物作用靶点为细菌中普遍存在的分裂蛋白FtsZ。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例2中在化合物1作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图2为实施例2中在化合物2作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图3为实施例2中在化合物3作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图4为实施例2中在化合物4作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图5为实施例2中在化合物5作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图6为实施例2中在化合物6作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图7为实施例2中在化合物7作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图8为实施例2中在化合物8作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态；
图9为实施例2中溶剂对照组的枯草芽孢杆菌的生长形态。
具体实施方式
本发明提供了苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用和抗耐药菌药物，该苯乙烯喹啉衍生物抑菌活性强、抗菌谱广，具有抑制细菌分裂蛋白FtsZ的活性。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1应用微量肉汤稀释法测定苯乙烯喹啉衍生物的MIC(μg/mL)值
使用临床和实验室标准协会(CLSI)指南中描述的肉汤微量稀释程序测定测试化合物的最小抑制浓度(MIC)。
受试化合物如表1所示，其制备方法公开在文献(Xiao-Qin Wang,Chun-Li Xia,Shuo-Bin Chen,etc.Design,synthesis,and biological evaluation of2-arylethenylquinoline derivatives as multifunctional agents for the treatmentof Alzheimer's disease.[J].J Med Chem,2015,89 349-361)中。
表1 受试化合物
Figure BDA0002169742470000041
Figure BDA0002169742470000051
步骤如下：
1)抗菌药物和培养基制备：将受试化合物溶于DMSO配制成3.2mg/mL的储备液，过滤除菌备用；配好的MH肉汤培养基高压蒸汽灭菌30min，冷却后待用。
2)种板：菌悬液酶标仪620nm测菌浓度，采用MH肉汤将菌液稀释至浓度相当于0.5麦氏比浊管(含菌量0.5×108CFU/mL)，向96孔板中每孔加100μL菌液，待用。
3)加药：96孔板中第1列与第12列不加药，为空白对照。向第二列孔中分别加入4μL步骤1)中配制好的受试药物储备液，再补充96μL菌液，充分混匀后吸取100μL混合液至第3列，再次充分混匀后吸取100μL混合液至第4列，重复至第11列时吸取100μL混合液弃掉，即采用对倍稀释法加药使第2列至第11列每孔药物浓度分别为64μg/mL、32μg/mL、16μg/mL、8μg/mL、4μg/mL、2μg/mL、1μg/mL、0.5μg/mL、0.25μg/mL、0.125μg/mL。DMSO为溶剂对照，青霉素为阳性对照。
4)孵育：将96孔板置于37℃恒温培养箱中孵育18-20h。
5)结果判断：以小孔内完全抑制细菌生长的最低药物浓度为MIC值(空白对照孔内细菌明显生长，实验才有意义)。
6)供试菌：微量肉汤稀释法中使用的细菌包括大肠杆菌E.coli ATCC25922、耐药性大肠杆菌E.coli ATCC BAA-2469、枯草芽孢杆菌B.subtilis 168、金黄色葡萄球菌S.aureus ATCC 29213、S.aureus BAA-44、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌S.aureusATCC43300、耐万古霉素肠球菌E.faecium ATCC 700221、铜绿假单胞菌P.aeruginosa ATCCBAA-2108。
7)检测结果如表2所示，受试化合物1～11在体外能抑制多种耐药菌的繁殖，可用于制备抗耐药菌的抗生素药物。
表2 受试化合物对供试菌的体外抑菌活性
Figure BDA0002169742470000061
Figure BDA0002169742470000071
表2中，/表示本次实验过程中没有进行测试。
实施例2
本实施例采用显微镜观察吲哚乙烯取代喹啉衍生物作用下的枯草芽孢杆菌的生长形态。
受试化合物为表1的化合物1～8，指示菌选择B.subtilis 168。
1)将配好的MH肉汤培养基高压蒸汽灭菌30min，冷却；将MH肉汤稀释菌液至浓度相当于0.5麦氏比浊管(含菌量0.5×108个/mL)，向灭过菌的离心管里加入稀释后的菌液和化合物总体积定为200μL，按照按每个化合物抑制B.subtilis 168的0.5倍MIC值决定加入的化合物的量。例如，化合物1抑制B.subtilis 168的MIC值为4μg/mL，化合物作用于细菌的浓度就是2μg/mL，即在200μL的菌液中加入0.125μL(由于体积太小，容易有误差，本实验中将化合物先用DMSO稀释10倍，再取1.25μL加到菌液中)。溶剂组是在菌液中加入4μL的DMSO来做对照。
2)将步骤1)中的离心管放到恒温摇床中，200rpm、37℃条件下培养4h，与溶剂对照组相比，加药组的菌体明显延长，则推断化合物可作用于靶点FtsZ蛋白，使细菌无法分裂繁殖而产生延长。
以上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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.苯乙烯喹啉衍生物在制备抗耐药菌药物中的应用，所述苯乙烯喹啉衍生物选自以下任意一种化合物：
Figure FDA0003162447390000011
其药学上可接受的盐，或其混合物；
所述耐药菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌。
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