CN112409352A - 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112409352A
CN112409352A CN202011306050.4A CN202011306050A CN112409352A CN 112409352 A CN112409352 A CN 112409352A CN 202011306050 A CN202011306050 A CN 202011306050A CN 112409352 A CN112409352 A CN 112409352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
moxifloxacin
derivative
moxifloxacin drug
microorganisms
drug derivatives
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011306050.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112409352B (zh
Inventor
唐本忠
秦安军
王柄楠
胡蓉蓉
赵祖金
王志明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202011306050.4A priority Critical patent/CN112409352B/zh
Publication of CN112409352A publication Critical patent/CN112409352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112409352B publication Critical patent/CN112409352B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6432—Quenching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于生物医学材料领域，公开了莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用。所述莫西沙星类药物衍生物的结构为式I，其中：R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐，季铵盐的有机阳离子；X为一价阴离子；n为1～17任一整数。本发明还公开了的莫西沙星类药物衍生物制备方法。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有聚集诱导发光性质，能够实现对微生物的快速染色识别，体现出特异，高效，灵敏的特性。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有优异的抗菌效果。本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备对线粒体特异性染色以及对表面带负电荷微生物染色的试剂，同时用来制备区分微生物死活状态的试剂和抗菌剂。
Figure DDA0002788389320000011

Description

一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物医学材料领域，具体涉及一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
在临床中，细菌感染导致多种疾病，严重威胁人类健康。在抗菌的过程中，对细菌种类的快速的诊断和精确的治疗是非常重要的。目前，用于区分细菌种类的主要方法是革兰氏染色法，这种方法操作较复杂，费时费力，不能实现对活细菌的时时原位监测。所以发展精确，快速的细菌识别诊断试剂，显得十分重要。
有机小分子荧光探针已经被广泛应用到生物快速检测，生物成像和治疗中，它有着成本低，操作简单，灵敏度高等特点。然而，传统的荧光材料通常具有大的π共轭体系，在聚集状态或者固体下有聚集诱导猝灭(ACQ)的现象；其高的荧光背景也会降低检测及诊断过程中的信噪比，这些现象将大大降低检测和诊断的灵敏度。而与传统的ACQ的材料相比，具有聚集诱导发光(AIE)性质的荧光材料，在聚集态下具有大的Stokes位移，高的发光效率，良好的生物相容性，高的信噪比；这些优异的性质将极大的提高了检测和诊断的灵敏度。
喹诺酮类抗生素作为一种广谱的抗菌药物，由于其高效的抗菌性能，已经被广泛应用到临床中；而这类药物的荧光性质很少被研究，同时利用荧光性质和药物活性的应用也更少的被报道。这类在这次发明中，利用莫西沙星衍生物的荧光性质，我们发展了比革兰氏染色法更加快速的细菌区分的方法；同时，找到莫西沙星药物的合适修饰位点，保持了良好的药物活性。实现了莫西沙星药物衍生物的荧光识别和杀伤细菌的双重功能。
发明内容
本发明利用喹诺酮类抗生素莫西沙星为前提，合成了具有良好的AIE性质的莫西沙星药物衍生物，通过对结构的后修饰实现了对微生物的快速染色识别，体现出高效，特异，灵敏的特性。同时，由于对莫西沙星结构的精确修饰，保持了药物高效的活性，展现出了优异的抗菌效果，可作为一种潜在的杀菌剂。
本发明的目的在于提供一类莫西沙星类药物衍生物。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有聚集诱导发光(AIE)性质，能够实现对微生物的快速染色识别，体现出灵敏，高效，特异的特性。本发明的莫西沙星类药物衍生物具有良好的抗菌效果。
本发明的另一目的是提供上述莫西沙星类药物衍生物的制备方法。本发明的合成方法简单，收率较高，反应位点明确，有较好的选择性。
本发明的再一目的是提供上述莫西沙星类药物衍生物的应用。所述莫西沙星类药物衍生物在制备抗菌剂中应用。
所述莫西沙星类药物衍生物在细胞成像中应用，用作成像剂。
所述莫西沙星类药物衍生物在特异性线粒体染色剂中应用。
所述莫西沙星类药物衍生物还可以在制备微生物标识和/或染色试剂中应用，
用作微生物的染色剂，实现微生物的区分与识别。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一类莫西沙星类药物衍生物，其结构为式I：
Figure BDA0002788389300000021
其中：R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐，季铵盐的有机阳离子；X为一价阴离子；n为1～17任一整数。
优选的，所述阴离子为碘离子(I-)、溴离子(Br-)、氯离子(Cl-)、氢氧根离子(OH-)、四氟硼酸根离子(BF4 -)、硝酸根离子(NO3 -)、六氟磷酸根离子(PF6 -)、乳酸根离子(CH3CH(OH)COO-)、枸椽酸根离子(C5H7O5COO-)。
优选的，所述阴离子优选为碘离子(I-)、溴离子(Br-)、氯离子(Cl-)、氢氧根离子(OH-)、六氟磷酸根离子(PF6 -)。
优选的，所述R独立的为以下a～c基团中的一种：
Figure BDA0002788389300000031
其中，同一基团或不同基团中R′，R1，R2，R3相同或不同，R′，R1，R2，R3为氢、卤素、C1-18烷基；*为连接位置。
所述莫西沙星类药物衍生物的制备方法，包含以下步骤：
将莫西沙星和有机阳离子烷基溴化物溶于有机溶剂中，在碱性化合物的作用下反应，后续处理，获得莫西沙星类药物衍生物；
所述有机阳离子烷基溴化物的结构为
Figure BDA0002788389300000032
所述n为1～17任一整数；R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐，季铵盐的有机阳离子；
通过上述制备方法，得到莫西沙星类药物衍生物中阴离子为Br-，记为含溴的莫西沙星类药物衍生物；
当莫西沙星类药物衍生物结构中阴离子为除了Br-以外其他的一价阴离子时，采用MX1与含溴的莫西沙星类药物衍生物作用，得到所需阴离子的莫西沙星类药物衍生物；其中MX1中M为一价金属离子，X1为除了Br-以外其他的一价阴离子。
莫西沙星类药物衍生物的制备方法的反应方程式为:
Figure BDA0002788389300000033
上述反应式产物中的“X”的其他的阴离子产物通过置换得到。
优选的，所述反应以有机溶剂为反应介质，所述有机溶剂为乙腈(CH3CN)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亚砜中的至少一种；更有选的，有机溶剂为CH3CN和DMF的混合溶液；
优选的，所述反应在碱性化合物的条件下进行；碱性化合物碳酸氢钠，碳酸钾，磷酸钾，氢氧化钠，氢氧化钾中一种以上；更优先的，所述碱性化合物为碳酸氢钠；
优选的，所述反应的温度为60～120℃；
优选的，所述反应的时间为10h以上；
优选的，所述药物莫西沙星和有机阳离子烷基溴化物摩尔比为1：(1.1～2.5)；
优选的，所述药物莫西沙星与碱性化合物的摩尔比为1：(1.5～3)。
本发明构建莫西沙星类药物衍生物，可以与细胞中的线粒体通过静电相互作用，实现特异性的染色。由于不同微生物的膜结构的差异和表面带有电性的不同，莫西沙星类药物衍生物可以实现对不同的微生物的染色与识别；微生物处于死与活两种不同生理状态时，外膜的通透性发生改变，利用微生物膜的通透性的变化，可以实现对处于不同生理状态的微生物区分。
上述的莫西沙星类药物衍生物的应用，包括：
1、本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备对细胞线粒体特异性染色的试剂；所述的染色为对线粒体选择性荧光成像。
2、本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备对表面带负电荷微生物染色的试剂，用以识别和区分带带电性不同的微生物；所述的染色为荧光成像；所述带负电荷微生物优选为革兰氏阳性菌。
3、本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备区分微生物死活状态的试剂，此处的区分是指莫西沙星类药物衍生物对活的微生物不能通过荧光成像的方法进行染色，微生物死后，对其进行染色。
4、本发明的莫西沙星类药物衍生物在抗菌方面的用途，因为莫西沙星类药物衍生物改良之后的特殊结构，通过最小抑菌浓度的测试和平板杀菌实验，发现依旧可以具有良好的抗菌活性。
5、本发明的莫西沙星类药物衍生物用于制备抗菌剂，具有广谱的抗菌活性。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明合成了具有聚集诱导发光(AIE)性能的莫西沙星类药物衍生物以克服现有传统荧光材料聚集猝灭效应且合成方法简单，收率较高，反应位点明确，有较好的选择性。
(2)本发明所述的莫西沙星类药物衍生物特异性靶向细胞中的线粒体。
(4)本发明所述的莫西沙星类药物衍生物可通过荧光成像的方法实现对不同种类微生物的染色与识别，同时实现死活微生物的区分。
(5)本发明所述的莫西沙星类药物衍生物对多种细菌展现出优异的抑制作用。
附图说明
图1A为MXF-P在DMSO溶剂中的吸收光谱；
图1B为MXF-P在DMSO溶剂和固态下的荧光发射谱图；
图1C为随着H2O含量增加MXF-P(10μM)在DMSO/H2O(v/v)混合溶剂中的荧光发射谱图；
图2为MXF-P与MitoTracker Red(线粒体红色染料)对MCF-7细胞进行共定位成像；(A)为MXF-P与MCF-7细胞作用后的明场图；(B)MXF-P作用后MCF-7细胞染色的图；(C)为MitoTracker Red对MCF-7细胞染色的图；(D)为A、B和C合并的图；
图3为MXF-P分别对(A1，A2)金黄葡萄球菌，(B1，B2)大肠杆菌，(C1，C2)白色念珠菌，(D1，D2)前面三种细菌的混合菌染色的荧光成像照片；图中黑色部分的图为在荧光场下拍摄照片，灰色部分的图为在荧光场和明场叠加的照片；
图4(A)为MXF-P和PI与正常大肠杆菌共同培养后在共聚焦显微镜下的荧光成像和叠加照片；(B)为MXF-P和PI与死亡大肠杆菌共同培养后在共聚焦显微镜下的荧光成像和叠加照片；(C)为MXF-P对在感染细菌的细胞中识别点亮细菌的照片；
图5A为MXF-P对于不同种类细胞在不同浓度下孵育24小时后，细胞活性的测试图；
图5B为MXF-P在不同浓度的培养基里对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制测试图；
图5C为MXF-P对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作用24后的测试图(C1)为对照组未加MXF-P的金黄色葡萄球菌，(C2)为实验组加入MXF-P的金黄色葡萄球菌，(C3)为对照组未加MXF-P的大肠杆菌，(C4)为实验组加入MXF-P的大肠杆菌。
具体实施方式
下面结合具体实施例以及附图，对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式和保护范围不限于此。
实施例1
一种莫西沙星类药物衍生物(MXF-P)的制备
合成路线如下：
Figure BDA0002788389300000061
MXF-P:将化合物1(304mg,0.6mmol)和MXF-HCl(219mg,0.5mmol)溶于MeCN:DMF＝9mL:1mL的混合溶液中，加入KHCO3(84mg,1.0mmol)；将反应混合物加热至90℃，反应12小时，在减压下旋蒸除去溶剂后，加水到混合物中。然后用DCM(3×30ml)提取；合并有机层，用无水Na2SO4干燥，浓缩，硅胶柱纯化(洗脱液DCM:MeOH＝20:1)得到黄色固体MXF-P，收率58％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ15.16(brs,1H),8.37(s,1H),7.84–7.75(m,9H),7.71–7.65(m,7H),4.02–3.99(m,1H),3.80–3.71(m,3H),3.65–3.55(m,5H),3.17(brs,1H),2.76(brs,1H),2.53(brs,1H),2.39–2.23(m,3H),1.82–1.41(m,10H),1.37–1.17(m,5H),0.99–0.92(m,2H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ176.7,167.2,153.8(d,JC-F＝249.0Hz)149.5,140.8,135.0,134.5,133.8,133.7,133.6,130.6,130.5,130.4,118.8,117.9,107.7 107.4,61.4,61.3,55.4,54.4,49.1,40.6,37.0,30.2,29.7,26.9,23.8,22.9,22.6,22.4,14.1,9.51,HRMS(MALDI-TOF)m/z[M]+calcd for C45H50FN3O4P+746.3517,found 746.3509.
实施例2
莫西沙星类药物衍生物结构中阴离子的制备
将得到的Br-的化合物MXF-P溶解(0.2mmol,166mg)溶于丙酮中，加入六氟磷酸钾水溶液(0.3mmol,55mg)搅拌2h。混合物加水并过滤。将过滤后的固体用水洗去无机盐，干燥后可得含六氟磷酸根阴离子的产物。
实施例3
莫西沙星类药物衍生物的吸收光谱和荧光光谱表征
图1A为基于实施例1所得材料MXF-P在DMSO中吸收光谱图，可以看看分子主要的吸收峰是在365nm左右；图1B为MXF-P在DMSO溶剂和固态下的荧光发射谱图，可以看到该分子的发射峰主要在475nm左右；图1C为随着H2O含量增加MXF-P(10μM)在DMSO/H2O(v/v)混合溶剂中的荧光发射谱图；当分子处于DMSO的溶液中时，发光较弱，随着水的加入可以发现荧光强度在不断的增强，当水含量达到90％时，荧光强度达到最大值。这种现象是由于随着不良溶剂水的比例增加，MXF-P分子聚集导致荧光不断地增强。这些结果说明了这些分子具有良好的聚集诱导发光(AIE)性质。
实施例4
莫西沙星类药物衍生物对线粒体的靶向性
图2为MXF-P对MCF-7细胞中线粒体的靶向的荧光的共定位成像图；MCF-7细胞培养24小时后，将10μM MXF-P加入到培养基中，然后在37℃的培养箱中作用12小时，随后加入100nm MitoTracker Red(线粒体红色荧光探针)，再次孵育30分钟，用激光共聚焦显微镜进行成像结果表征。从成像的图可以看到，由于三苯基膦盐带有正电荷，可以同有负电势的线粒体膜通过静电作用，实现特异性吸附。MXF-P与商业化的染料MitoTracker Red的有较高的重合率达到70％，说明了MXF-P对线粒体的有靶向性。
实施例5
莫西沙星类药物衍生物对微生物染色与识别的应用
图3为MXF-P对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)，大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和白色念珠菌(真菌)的染色成像的结果(荧光成像照片)。将浓度10μM的MXF-P分别与金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，白色念珠菌或者三种菌的混合溶液作用，在37℃培养箱孵育10min后，7100rpm离心2分钟，后收集菌种，在激光共聚焦显微镜下观察。MXF-P分子在这三种微生物中，对金黄色葡萄球菌实现均一的染色效果，体现出良好的染色能力。而对大肠杆菌和白色念珠菌不能实现染色。从图3D中，可以发现该分子可以实现对不同表面电荷菌种的区分。
MXF-P对处于不同状态细菌的染色与识别的结果如图4A和4B。图4A和4B为MXF-P和PI与细菌共同培养后在共聚焦显微镜下的荧光成像和叠加照片；其中，A)正常的大肠杆菌，B)死亡的大肠杆菌；正常的大肠杆菌染色：将浓度为10μM的MXF-P和3μg/mL的碘化丙啶(PI)与正常的细菌作用，在37℃培养箱孵育10分钟后，7100rpm离心2分钟，后收集菌体于激光共聚焦显微镜下观察。发现一些生理状态不好的细菌，被分子染成绿色，通过与PI共染发现该类分子有区分细菌死活状态的能力。
死亡的大肠杆菌染色：将大肠杆菌加入75％的乙醇处理20分钟，用PBS洗涤三次，之后将浓度为10μM的MXF-P和3μg/mL的碘化丙啶与死亡的细菌作用，在37℃培养箱孵育10分钟后，7100rpm离心2分钟，后收集菌体于激光共聚焦显微镜下观察。可以看到原本处于活的状态很难被染色的大肠杆菌，当其处于死亡状态下时，很容易被染色。揭示了这类分子可以用来区分细菌的不同生理状态。
图4C为MXF-P对在感染细菌的细胞中识别点亮细菌的照片；将Hela细胞中加入金黄色葡萄球菌，孵育20分钟，之后加入MXF-P，在孵育10分钟，然后在激光共聚焦显微镜下观察，可以看到在明场下很难被发现的细菌，通过荧光成像的方法很容易被看到。
实施例6
莫西沙星类药物衍生物细胞毒性的测试
图5A为MXF-P对于不同种类细胞的毒性测试；将Hela细胞或NIH-3T3接种于96孔板中，每孔1.0×104个细胞，在37℃培养箱(5％CO2)中培养过夜。然后用带有0～16μM MXF-P的新鲜DMEM代替旧DMEM；孵育24小时后，加入MTT试剂，再孵育4小时。然后，将每孔中的DMEM替换为DMSO(100μL)。用酶标仪测定570nm处的吸光度，计算相对细胞存活率。通过实验结果我们发现该分子在16μM下，展现出了良好的生物相容性。
实施例7
莫西沙星类药物衍生物对细菌的抑制作用
MXF-P的最小抑菌浓度的测定：将100μL细菌悬液(1×106CFU/mL)加入到浓度从0μM到2μM的MXF-P的肉汤培养基中。通过酶标仪测试OD600值，放在37℃培养箱中，培养24小时，之后再次测试OD600值。通过计算得到抑制率。测试结果如图5中B所示。从图5B中，可以得到分子MXF-P在液体培养基中展现了良好的抗菌效果，它对于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度都在0.5μM到1μM之间。
之后将孵育了24小时MXF-P的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行涂布平板，通过与空白对照组对比(如图5C)，我们发现实验组的细菌已经完全失去了繁殖能力，展现出这类分子良好的抗菌性能。
以上实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一类莫西沙星类药物衍生物，其特征在于，结构为式I：
Figure FDA0002788389290000011
其中：R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐或季铵盐的有机阳离子；X为一价阴离子；n为1～17任一整数。
2.根据权利要求1所述莫西沙星类药物衍生物，其特征在于，所述一价阴离子为I-、Br-、Cl-、OH-、BF4 -、NO3 -、PF6 -、乳酸根离子CH3CH(OH)COO-、枸椽酸根离子C5H7O5COO-。
3.根据权利要求1所述莫西沙星类药物衍生物，其特征在于，所述R独立的为以下a～c基团中的一种：
Figure FDA0002788389290000012
其中，同一基团或不同基团中R′，R1，R2，R3相同或不同，R′，R1，R2，R3为氢、卤素、C1-18烷基；*为连接位置。
4.权利要求1～3任一项所述的莫西沙星类药物衍生物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
将莫西沙星和有机阳离子烷基溴化物溶于有机溶剂中，在碱性化合物的作用下反应，获得莫西沙星类药物衍生物；
所述有机阳离子烷基溴化物的结构为
Figure FDA0002788389290000013
所述n为1～17任一整数；R独立的为三苯基膦盐，吡啶盐或季铵盐的有机阳离子；
通过上述制备方法，得到莫西沙星类药物衍生物中阴离子为Br-，记为含溴的莫西沙星类药物衍生物；
当莫西沙星类药物衍生物结构中阴离子为除了Br-以外其他的一价阴离子时，采用MX1与含溴的莫西沙星类药物衍生物作用，得到所需阴离子的莫西沙星类药物衍生物；其中MX1中M为一价金属离子，X1为除了Br-以外其他的一价阴离子。
5.根据权利要求4所述的莫西沙星类药物衍生物的制备方法，其特征在于，所述反应以有机溶剂为反应介质，所述有机溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种；所述碱性化合物为碳酸氢钠、碳酸钾、磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中一种以上。
6.根据权利要求4或5所述的莫西沙星类药物衍生物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为60～120℃；所述反应的时间为10h以上；所述莫西沙星和有机阳离子烷基溴化物摩尔比为1：(1.1～2.5)；所述莫西沙星与碱性化合物的摩尔比为1：(1.5～3)。
7.权利要求1～3任一项所述的莫西沙星类药物衍生物的应用，其特征在于，所述莫西沙星类药物衍生物用于制备对细胞线粒体特异性染色的试剂；所述的染色为对线粒体选择性荧光成像。
8.权利要求1～3任一项所述莫西沙星类药物衍生物的应用，其特征在于，所述莫西沙星类药物衍生物用于制备对表面带负电荷微生物染色的试剂，用以识别和区分带带电性不同的微生物。
9.权利要求1～3任一项所述莫西沙星类药物衍生物的应用，其特征在于，所述莫西沙星类药物衍生物用于制备区分微生物死活状态的试剂，此处的区分是指莫西沙星类药物衍生物对活的微生物不能进行染色，微生物死后，对其进行染色。
10.权利要求1～3任一项所述莫西沙星类药物衍生物的应用，其特征在于，所述莫西沙星类药物衍生物用于制备抗菌剂。
CN202011306050.4A 2020-11-20 2020-11-20 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用 Active CN112409352B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011306050.4A CN112409352B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011306050.4A CN112409352B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112409352A true CN112409352A (zh) 2021-02-26
CN112409352B CN112409352B (zh) 2022-05-24

Family

ID=74774700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011306050.4A Active CN112409352B (zh) 2020-11-20 2020-11-20 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112409352B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113816954A (zh) * 2021-09-23 2021-12-21 华南理工大学 莫西沙星衍生物及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1074218A (zh) * 1992-01-10 1993-07-14 拜尔公司 喹诺酮甲酸和萘啶酮甲酸衍生物
US20160341734A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Postech Academy-Industry Foundation Use of fluoroquinolone antibiotics
CN107001927A (zh) * 2014-11-21 2017-08-01 香港科技大学 用于细菌成像、杀灭、光动力疗法和抗生素筛选的aie发光团及其生产方法
CN108997422A (zh) * 2018-06-22 2018-12-14 中国人民解放军第四军医大学 线粒体靶向辐射防护剂的制备及其在辐射损伤防护中的应用
RU2713932C1 (ru) * 2019-10-31 2020-02-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Соединения фторхинолонового ряда на основе производных пиридоксина, обладающие антибактериальными свойствами
CN111603469A (zh) * 2019-02-24 2020-09-01 陕西合成药业股份有限公司 一种抗感染药物及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1074218A (zh) * 1992-01-10 1993-07-14 拜尔公司 喹诺酮甲酸和萘啶酮甲酸衍生物
CN107001927A (zh) * 2014-11-21 2017-08-01 香港科技大学 用于细菌成像、杀灭、光动力疗法和抗生素筛选的aie发光团及其生产方法
US20160341734A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 Postech Academy-Industry Foundation Use of fluoroquinolone antibiotics
CN108997422A (zh) * 2018-06-22 2018-12-14 中国人民解放军第四军医大学 线粒体靶向辐射防护剂的制备及其在辐射损伤防护中的应用
CN111603469A (zh) * 2019-02-24 2020-09-01 陕西合成药业股份有限公司 一种抗感染药物及其制备方法和应用
RU2713932C1 (ru) * 2019-10-31 2020-02-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Соединения фторхинолонового ряда на основе производных пиридоксина, обладающие антибактериальными свойствами

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KYOUNG SUNWOO: ""Mitochondrial Relocation of a Common Synthetic Antibiotic: A Non-genotoxic Approach to Cancer Therapy"", 《CHEM》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113816954A (zh) * 2021-09-23 2021-12-21 华南理工大学 莫西沙星衍生物及其制备方法和应用
CN113816954B (zh) * 2021-09-23 2022-12-16 华南理工大学 莫西沙星衍生物及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112409352B (zh) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shi et al. Aggregation-induced emission-based ionic liquids for bacterial killing, imaging, cell labeling, and bacterial detection in blood cells
Dorkov et al. Synthesis, structure and antimicrobial activity of manganese (II) and cobalt (II) complexes of the polyether ionophore antibiotic Sodium Monensin A
Eshghi et al. Synthesis and antimicrobial activity of some new macrocyclic bis-sulfonamide and disulfides
CN112409352B (zh) 一类莫西沙星类药物衍生物及其制备方法和应用
Wu et al. Daylight-stimulated antibacterial activity for sustainable bacterial detection and inhibition
Gajera et al. DNA interaction, cytotoxicity, antibacterial and antituberculosis activity of oxovanadium (IV) complexes derived from fluoroquinolones and 4-hydroxy-5-((4-hydroxyphenyl) diazenyl) thiazole-2 (3 h)-thione
CN114539239B (zh) 一种基于吡啶鎓盐的aie光敏剂及其制备方法和应用
Kulu et al. Effects of metal ion in cationic Pd (II) and Ni (II) phthalocyanines on physicochemical and photodynamic inactivation properties
CN110950779A (zh) 集细菌荧光成像与光动力杀菌于一体的光敏剂及其制备方法和应用
WO2021227206A1 (zh) 一种含二乙胺的吖嗪联肼类化合物及其制备方法与应用
Yildirim et al. Synthesis of new fluorescent metal-organic framework (4-sulfo-1, 8-naphthalimide-UiO66) for detection of Cr (III)/Cr (VI) ions in aqueous media and its antimicrobial studies
CN113200913B (zh) 一种光激活i型光敏剂及其制备方法和应用
KR20240014570A (ko) 양전하성 응집-유도 방출 화합물 및 이의 용도
CN107828052B (zh) 具有聚集诱导发光性质的共轭聚合物及其制备方法和用途
Magadla et al. Evaluation of the antibacterial activity of gallic acid anchored phthalocyanine-doped silica nanoparticles towards Escherichia coli and Staphylococcus aureus biofilms and planktonic cells
Ren et al. Quaternary ammonium functionalized cationic polythiophene for the detection and imaging of gram-positive bacteria
CN112694431B (zh) 超敏感荧光探针检验细菌中硝基还原酶及在细菌感染应用
CN108947935B (zh) 一种吖嗪联肼类化合物及其制备方法和应用
Wang et al. The commercial antibiotics with inherent AIE feature: in situ visualization of antibiotic metabolism and specifically differentiation of bacterial species and broad-spectrum therapy
CN113754564B (zh) 具有抗耐药性的抗菌脒类低聚物及其制作方法和用途
CN111961053B (zh) 一类三环2-胺基吡啶盐的荧光探针及其制备方法和应用
Perera et al. Imaging, identification and inhibition of microorganisms using AIEgens
CN113816954B (zh) 莫西沙星衍生物及其制备方法和应用
KR101924496B1 (ko) 박테리아 진단용 유기 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 박테리아 진단용 형광센서
CN110981841A (zh) 一种基于香豆素的检测革兰氏阳性菌的免洗荧光探针及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant