CN113559013B - 石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用 - Google Patents
石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用,属于生物制药技术领域,本发明首次发现了一系列石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用;实验表明,化合物LA‑1,化合物LA‑5,化合物LA‑9具有良好的抑菌活性,这3个化合物对MRSA,MSSA的抑菌效果优于对其余受试菌的抑菌效果;化合物LA‑9对MRSA和MSSA的抑菌活性要更优于化合物LA‑1及化合物LA‑5。同时,通过进一步的实验表明,LA‑1和LA‑9这两个化合物通过抗金葡菌生物被膜生长作用发挥对MRSA和MSSA的抑菌活性。
Description
技术领域
本发明涉及生物制药技术领域,具体涉及到石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用。
背景技术
世界卫生组织发布报告称,目前新抗生素的开发严重不足,难以打击日益增长的抗微生物药物耐药性威胁。报告中还确定了12种重点病原体,这12种重点病原体中包括了如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)等耐药菌。近年来,由于传统抗生素的滥用以及多重耐药细菌进化速度加快使得许多细菌产生耐药性。加之由于商业利益等原因,相比抗菌药物的研发速度,细菌的抗药性则以惊人的速度发展着。同时,如金黄色葡萄球菌等耐药菌广泛分布于自然环境中,属于引发医院感染的重要致病菌,是住院患者特别是重症监护病房免疫力低下患者的常见病原体,可引起医院获得性肺炎、血流感染、中枢神经感染、泌尿系统感染和皮肤软组织感染等,对患者的预后有重大影响。这些菌所具有的强大的获得耐药性和克隆传播的能力引起多重耐药、泛耐药甚至全耐药菌株在世界范围内广泛流行,耐药形势非常严峻,但相应的抗生素的开发则进展缓慢。因此迫切需要一种新的抗菌药物或抗菌产品来抑制细菌,尤其是多重耐药菌的生长。
石胆酸是一种胆汁酸,存在于人、牛、兔的胆汁及牛、猪的胆石中,其含量变化在肝脏病诊中具有重要的参考价值,此外还具有抑制肿瘤的效果。但是目前未见石胆酸及其衍生物在制备抗菌产品中应用的报道。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的是提供石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用。
为达上述目的,本发明采取如下的技术方案:
本发明提供石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用;其中,石胆酸类化合物的结构式如下所示:
进一步地,上述抗菌产品中的菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)、大肠埃希菌Esbls+、大肠埃希菌Esbls-和铜绿假单胞菌中的至少一种。
进一步地,抗菌产品包括但不限于药物、组织工程产品、化妆品或保健品;其中,药物为如口服制剂或注射剂等内用药物或如贴剂或涂抹制剂等外用药物。
进一步地,石胆酸类化合物的结构式优选为:
一种抗菌剂,其有效成分为石胆酸类化合物;其中,石胆酸类化合物的结构式如下所示:
进一步地,石胆酸类化合物的结构式优选为:
进一步地,上述抗菌剂中的菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)、大肠埃希菌Esbls+、大肠埃希菌Esbls-和铜绿假单胞菌中的至少一种。
本发明具有以下优点:
1、本发明首次发现了一系列石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用。实验表明,化合物LA-1,化合物LA-5,化合物LA-9具有良好的抑菌活性,这3个化合物对MRSA,MSSA的抑菌效果优于对其余受试菌的抑菌效果;化合物LA-9对MRSA和MSSA的抑菌活性要更优于化合物LA-1及化合物LA-5。同时,通过进一步的实验表明,LA-1和LA-9这两个化合物通过抗金葡菌生物被膜生长作用发挥对MRSA和MSSA的抑菌活性。
2、本发明中化合物LA-1对受试的MRSA的MIC50为64ug/ml,对受试的MSSA的MIC50为32ug/ml,对受试的大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的MIC50均>256ug/ml;化合物LA-9对受试的MRSA,MSSA的MIC50,MIC90均为64ug/ml,对大肠埃希菌(Esbls+),大肠埃希菌(Esbls-),铜绿假单胞菌的MIC50,MIC90均为>256ug/ml,提示其对MRSA,MSSA的抑菌效果要优于对其余受试菌。
附图说明
图1为本发明中化合物LA-1和化合物LA-9对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜的抑制作用结果总图;
图2为本发明中化合物LA-1对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜的抑制作用结果图;
图3为本发明中化合物LA-9对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜的抑制作用结果图;
图4为本发明中去甲万古霉素对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜的抑制作用结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即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。
因此,以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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
本例采用琼脂二倍稀释法对一系列石胆酸类化合物(简称为LA系列化合物)进行了MIC测试,考察石胆酸类化合物对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA),大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的体外抗菌活性(MIC值),并与阳性对照左氧氟沙星进行比较;其中,MIC50和MIC90分别指能抑制50%或90%受试菌所需MIC(MIC:最低抑菌浓度)。
1.1供试品
表1供试品信息
上述LA系列化合物的结构式如下所示:
供试品信息见表1,以上供试品临用前均用DMSO配制成最大浓度3.84mg/ml,依次对倍稀释。
1.2对照品
名称:乳酸左氧氟沙星氯化钠注射液,市售品。
批号:118190906 厂家:浙江医药股份有限公司
性状:淡黄色液体 规格:500mg/250ml
保存条件:遮光阴凉干燥处密封。
2测试仪器和试剂
多点接种仪:型号Denley A400,England。
隔水式恒温培养箱:型号GNP-9080,上海精宏实验设备有限公司.
立式压力蒸汽灭菌器:型号LDZX-75KBS,上海申安医疗器械厂。
MH(A)培养基,Oxoid Ltd,Wade Road.Basingstoke,Hants,RG24 8PW.UK,批号:2375735。
氯化钠注射液,四川科伦药业股份有限公司,批号:M20040806C。
DMSO,Beijing Biotopped Science&Technology CO.,Ltd,批号:2022/12。
3测试菌株及其培养方法
3.1临床分离株:
菌种来源:以上菌株均为近两年以来成都地区收集的临床分离致病菌。在收集单位经VITEK-60自动微生物鉴定仪鉴定再经用本领域常规方法重新鉴定。
3.2质控菌株:共2株
金黄色葡萄球菌 ATCC29213
大肠埃希菌 ATCC25922
菌种来源:购于北纳创联生物技术研究院,具有鉴定证书。
3.3培养条件:
MH(A)培养基,35~37℃孵育24h。
3.4菌液制备
每株细菌在试验前经琼脂平板划单菌落分纯,35~37℃培养后挑取单菌落,麦氏比浊法调至0.5麦氏单位左右(约108CFU/ml),再将此混悬菌液进行100倍稀释,使菌悬液最终浓度约为106CFU/ml。用多点接种仪接种稀释后的菌液于制备好的MH琼脂平皿上,每点接种量约104CFU/点。
4测试方法
4.1方法依据
采取美国国家临床实验室标准化委员会(Clinical and Laboratory StandardsInstitute CLSI)推荐的琼脂二倍稀释法,进行最低抑菌浓度(MIC)的测定。
4.2药物浓度(μg/ml)选择依据
本次试验供试品及对照品浓度范围设定见表2。
供试品用DMSO按二倍稀释,对照品用灭菌去离子水二倍稀释。
表2供试品及对照品浓度范围
4.3测试方法
于无菌平皿内加入1ml供试药液,再按二倍稀释多个梯度,再加入融化的50℃MHA培养基14ml,混匀。待冷却后用多点接种仪接种细菌,接种菌量约为104CFU/点,盖上皿盖,按6.3项下的培养条件,放在培养箱中培养。培养结束后,进行肉眼观察,平皿内未见细菌生长的最低样品浓度即为其最低抑菌浓度(MIC)。同时设立不加任何样品的空白菌对照及加入DMSO的溶媒对照。
5测试结果
本次试验结果见表3,MIC统计结果见表4。结果显示,空白对照和溶媒对照的菌株均正常生长。对照品左氧氟沙星对质控菌株ATCC29213的MIC值为0.25μg/ml,对ATCC25922的MIC值为≤0.008ug/ml,符合CLSI M100中ATCC29213 0.06-0.5μg/ml,ATCC25922 0.008-0.06ug/ml的范围标准,说明本实验系统和方法是可靠的。
表3 LA系列化合物对临床致病菌的MIC结果
表4 LA系列化合物对临床致病菌的MIC值统计
统计结果表明:
LA-1对受试的MRSA的MIC50为64ug/ml,对受试的MSSA的MIC50为32ug/ml,对受试的大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的MIC50均>256ug/ml。
LA-5对受试的MRSA的MIC50为256ug/ml,对受试的MSSA的MIC50为256ug/ml。对受试的大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的MIC50均>256ug/ml。
LA-9对受试的MRSA的MIC50为64ug/ml,对受试的MSSA的MIC50为64ug/ml。对受试的大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的MIC50均>256ug/ml。
LA-2,LA-3,LA-4,LA-6,LA-7,LA-8,LA-10对受试的MRSA,MSSA,大肠埃希菌Esbls+,大肠埃希菌Esbls-,铜绿假单胞菌的MIC50,MIC90均>256ug/ml。
LA-1对受试的MRSA的MIC50为64ug/ml,MIC90为>256ug/ml,对受试的MSSA的MIC50为32ug/ml,MIC90为>256ug/ml,对大肠埃希菌(Esbls+),大肠埃希菌(Esbls-),铜绿假单胞菌的MIC50,MIC90均为>256ug/ml,表明其对部分MRSA,MSSA有一定的抑菌作用。
LA-5对受试的MRSA,MSSA的MIC50,MIC90均为256ug/ml,对大肠埃希菌(Esbls+),大肠埃希菌(Esbls-),铜绿假单胞菌的MIC50,MIC90均为>256ug/ml,提示其对MRSA,MSSA的抑菌效果要略优于对其余受试菌。
LA-9对受试的MRSA,MSSA的MIC50,MIC90均为64ug/ml,对大肠埃希菌(Esbls+),大肠埃希菌(Esbls-),铜绿假单胞菌的MIC50,MIC90均为>256ug/ml,提示其对MRSA,MSSA的抑菌效果要优于对其余受试菌。
综上所述,LA-1,LA-5,LA-9有良好的抑菌活性,对MRSA,MSSA的抑菌效果优于对其余受试菌的抑菌效果。LA-9对MRSA,MSSA的抑菌活性要更优于LA-1及LA-5。
实施例2
本例在实施例1的基础上,进一步进行了化合物LA-1和化合物LA-9对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)的MIC测试(将菌株数扩大至20株)。
1供试品和对照品
1.1供试品
表5供试品信息
供试品信息见表5,以上供试品临用前均用DMSO配制成最大浓度3.84mg/ml,依次对倍稀释。
1.2对照品
名称:乳酸左氧氟沙星氯化钠注射液,市售品。
批号:118190906 厂家:浙江医药股份有限公司
性状:淡黄色液体 规格:500mg/250ml
保存条件:遮光阴凉干燥处密封。
2测试仪器和试剂
多点接种仪:型号Denley A400,England。
隔水式恒温培养箱:型号GNP-9080,上海精宏实验设备有限公司
立式压力蒸汽灭菌器:型号LDZX-75KBS,上海申安医疗器械厂。
MH(A)培养基,Oxoid Ltd,Wade Road.Basingstoke,Hants,RG24 8PW.UK,批号:2375735
氯化钠注射液,四川科伦药业股份有限公司,批号:M20040806C。
DMSO,Beijing Biotopped Science&Technology CO.,Ltd,批号:2022/12
电子天平:型号PL203,Mettler Toledo Group。
3测试菌株及其培养方法
3.1临床分离株:
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)20株
甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)20株
菌种来源:以上菌株均为近两年以来成都地区收集的临床分离致病菌。在收集单位经VITEK-60自动微生物鉴定仪鉴定再经本实验室用常规方法重新鉴定。
3.2质控菌株:共2株
金黄色葡萄球菌 ATCC29213
大肠埃希菌 ATCC25922
菌种来源:购于北纳创联生物技术研究院,本实验室保存,具有鉴定证书。3.3培养条件:
MH(A)培养基,35~37℃孵育24h。
3.4菌液制备
每株细菌在试验前经琼脂平板划单菌落分纯,35~37℃培养后挑取单菌落,麦氏比浊法调至0.5麦氏单位左右(约108CFU/ml),再将此混悬菌液进行100倍稀释,使菌悬液最终浓度约为106CFU/ml。用多点接种仪接种稀释后的菌液于制备好的MH琼脂平皿上,每点接种量约104CFU/点。
4测试方法
4.1方法依据
采取美国国家临床实验室标准化委员会(Clinical and Laboratory StandardsInstitute CLSI)推荐的琼脂二倍稀释法,进行最低抑菌浓度(MIC)的测定。
4.2药物浓度(μg/ml)选择依据
本次试验供试品及对照品浓度范围设定见表6。
供试品用DMSO按二倍稀释,对照品用灭菌去离子水二倍稀释。
表6供试品及对照品浓度范围
4.3测试方法
于无菌平皿内加入1ml供试药液,再按二倍稀释多个梯度,再加入融化的50℃MHA培养基14ml,混匀。待冷却后用多点接种仪接种细菌,接种菌量约为104CFU/点,盖上皿盖,按6.3项下的培养条件,放在培养箱中培养。培养结束后,进行肉眼观察,平皿内未见细菌生长的最低样品浓度即为其最低抑菌浓度(MIC)。同时设立不加任何样品的空白菌对照及加入DMSO的溶媒对照。
5测试结果
本次试验结果见表7,MIC统计结果见表8。结果显示,空白对照和溶媒对照的菌株均正常生长。对照品左氧氟沙星对质控菌株ATCC29213的MIC值为0.125μg/ml,对ATCC25922的MIC值为≤0.008ug/ml,符合CLSI M100中ATCC29213 0.06-0.5μg/ml,ATCC25922 0.008-0.06ug/ml的范围标准,表明本实验系统和方法可靠。
表7 LA系列化合物对临床致病菌的MIC结果
表8 LA系列化合物对临床致病菌的MIC值统计表
统计结果表明:
LA-1对受试的MSSA的MIC50为128ug/ml(0.31mM),MIC90为>256ug/ml(0.61mM),对受试的MRSA的MIC50为128ug/ml(0.31mM),MIC90为>256ug/ml(0.61mM);
LA-9对受试的MSSA的MIC50为64ug/ml(0.14mM),MIC90为128ug/ml(0.28mM),对受试的MRSA的MIC50为64ug/ml(0.14mM),MIC90为128ug/ml(0.14mM)。
综上所述,在本次试验中,LA-1,LA-9有一定的抑菌活性,LA-9对MRSA,MSSA的抑菌活性要略优于LA-1。
实施例3
本例在实施例1和实施例2的基础上,进一步考察了化合物LA-1和化合物LA-9对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物被膜生成的抑制作用。
1供试品和对照品
1.1供试品
表9供试品信息
供试品信息见表9,以上供试品临用前均用灭菌去离子水配制成最大浓度128ug/ml,依次对倍稀释。
1.2对照品
名称:去甲万古霉素
批号:130338-201704 厂家:中国食品药品检定研究院
性状:白色粉末 规格:150mg/支
保存条件:遮光阴凉干燥处密封。
2测试仪器和试剂
DensiCHEKTMPlus电子比浊仪(梅里埃诊断产品上海有限公司)
隔水式恒温培养箱:型号GNP-9080,上海精宏实验设备有限公司
立式压力蒸汽灭菌器:型号LDZX-75KBS,上海申安医疗器械厂
TSA培养基,北京奥博星生物技术有限公司,批号:20200526
TSB培养基,青岛海博生物技术有限公司,批号:20190321
无水D-葡萄糖,Dalian Meilun Biotechnology Co.,LTD,批号:F0218A
氯化钠,成都市科隆化学品有限公司,批号:2020022101
氯化钠注射液,四川科伦药业股份有限公司,批号:M20040806C
结晶紫,Beijing Solarbio Science&Technology Co.,Ltd,批号:930I041
无水乙醇,成都市科隆化学品有限公司,批号:2020020101
DMSO,Beijing Biotopped Science&Technology CO.,Ltd,批号:2022/12
电子天平:型号PL203,Mettler Toledo Group。
3测试菌株及其培养方法
3.1临床分离株:
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)1株,编号18-5。
菌种来源:以上菌株为近3年以来成都地区收集的临床分离致病菌。在收集单位经VITEK-60自动微生物鉴定仪鉴定再经本实验室用常规方法重新鉴定。
3.2培养条件:
TSA培养基:称取TSA培养基4g,加蒸馏水100mL,混匀后,121℃灭菌30分钟。
TSB培养基:称取TSB培养基3g,加蒸馏水100mL,混匀后,121℃灭菌30分钟。
TSBg培养基:称取TSB培养基3g,添加0.5%无水葡萄糖和3%氯化钠,加蒸馏水100mL,混匀后,121℃灭菌30分钟。
3.3菌液制备
选取MRSA临床致病菌株18-5,涂布于TSA固体培养基上,于36±1℃条件下培养过夜,挑取单个生长情况良好的菌落于生理盐水中,调至麦氏浊度约0.5,再用TSBg培养基稀释100倍后,菌液浓度约为106CFU/ml,备用。
4测试方法
4.1浓度设置
供试品用少量DMSO溶解后,用灭菌去离子水按二倍稀释,对照品用灭菌去离子水二倍稀释。
采用微量肉汤稀释法,测定LA-1,LA-9和对照品去甲万古霉素对MRSA18-5菌株的MIC,根据MIC预试验结果,本次试验供试品及对照品浓度范围设定见表10。
表10供试品及对照品浓度范围
4.2测试步骤
取MRSA临床致病菌株,涂布于TSA固体培养基上复苏过夜,挑取单个生长情况良好的菌落于生理盐水中,调至麦氏浊度约0.5,再用TSBg培养基稀释100倍后,菌液浓度约为106CFU/ml,备用。
分别用TSBg培养基配制LA-1化合物,LA-9化合物,去甲万古霉素至512ug/mL,64ug/mL,8ug/mL,取96孔板,在第1列中加入200ul空白TSBg溶液,作为空白对照。在孔板第3-11列中加入100ul的TSBg培养液,在孔板第2列加入供试品200ul,依次对倍稀释,稀释后,在第2-11列中加入100ul菌液,使其最终浓度范围为2MIC-1/256倍MIC。在第12列中加入200ul菌液,作为菌对照。每孔重复6次。
培养72h后,将96孔板中的剩余液体完全倾倒干净,用生理盐水冲洗3次,以洗去杂质和浮游菌,完全晾干后加入200ul 2.5%结晶紫溶液染色20min,洗去多余的染液,晾干,加入200uL乙醇溶解结晶紫,用酶标仪测定570nm处的OD值,考察其对被膜生成生长的抑制作用。
5测试结果
本次试验结果见图1~图4(其中,图1中每组数据从左至右依次为LA-1、LA-9和去甲万古霉素的测试结果),统计结果见表11-1、表11-2和表11-3。结果显示,对照品去甲万古霉素在1/2×MIC浓度下,有明显抑制MRSA生物被膜生长的作用,OD570nm值与菌对照组比较,有显著性差异(P<0.01)。LA-1化合物对MRSA18-5菌株的MIC值为128ug/ml,在TSBg培养基上,在2×MIC-1/16×MIC浓度范围内对MRSA生物被膜的生长具有一定抑制作用,OD570nm值与菌对照组比较,有显著性差异(P<0.01)。LA-9化合物对MRSA18-5菌株的MIC值为16ug/ml,在2×MIC-1/64×MIC浓度范围内,生物被膜产量明显低于菌对照组,OD570nm值与菌对照组比较,有显著性差异(P<0.01),表明其在亚抑菌浓度下对生物被膜的生长具有明显的抑制作用。
表11-1 LA-1化合物对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜生长的抑制作用
(注:**表示各组与菌对照组比较,P<0.01,n=6)
表11-2 LA-9化合物对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜生长的抑制作用
(注:**表示各组与菌对照组比较,P<0.01,n=6)
表11-3去甲万古霉素对临床致病金葡菌MRSA18-5生物被膜生长的抑制作用
(注:**表示各组与菌对照组比较,P<0.01,n=6)
综上所述,LA-1,LA-9对MRSA18-5菌株的MIC值分别为128ug/ml和16ug/ml,LA-9抗菌作用优于LA-1;试验同时表明,LA-1,LA-9对MRSA18-5菌株生物被膜的生长均具有明显的抑制作用,其浓度范围内分别为2×MIC-1/16×MIC和2×MIC-1/64×MIC,LA-9对受试菌株MRSA18-5生物被膜生长的抑制作用在亚抑菌浓度下要优于LA-1。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。
Claims (4)
2.如权利要求1所述的石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用,其特征在于,所述抗菌产品包括药物、组织工程产品、化妆品或保健品。
3.如权利要求2所述的石胆酸类化合物在制备抗菌产品中的应用,其特征在于,所述药物为内用药物或外用药物;其中,所述内用药物包括口服制剂或注射剂;所述外用药物包括贴剂或涂抹制剂。
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