CN114569588A - 洗必泰-万古霉素协同靶向抗菌应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗必泰及其类似物、万古霉素及其类似物、以及洗必泰‑万古霉素协同靶向抗菌应用。本发明结合增敏递送和化学衍生两种方法，洗必泰及其类似物与万古霉素及其类似物产生了脂多糖靶向的协同效应，从而获得了优异的抗菌效果。

Description

洗必泰-万古霉素协同靶向抗菌应用

技术领域

本发明涉及医药化工材料领域，更具体地说涉及洗必泰及其类似物、万古霉素及其类似物、以及洗必泰-万古霉素协同靶向抗菌应用。

背景技术

阴性菌的危害、阴性菌的耐药性

在过去的二十年中，革兰氏阴性细菌已成为最严重的病原体。2008年，路易斯·赖斯(Louis B.Rice)重点介绍了导致大多数医院获得性感染并经常“逃脱”传统疗法作用的病原体。这些病原体被统称为“ESKAPE”病原体：粪肠球菌，金黄色葡萄球菌，肺炎克雷伯菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌和肠杆菌科。六个“ESKAPE”病原体中的四个(肺炎克雷伯氏菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌和肠杆菌属)为革兰氏阴性菌。2017年2月，世界卫生组织发布了急需使用新抗生素的“优先病原体”清单。该清单分为三类：关键、高级和中等优先级。在列出的12种病原体中有9种是革兰氏阴性细菌，包括所有三种关键优先病原体(耐碳青霉烯的鲍曼不动杆菌(CRAB)，肠杆菌科(CRE)和铜绿假单胞菌)。其中具有碳青霉烯抗性的鲍曼不动杆菌(CRAB)是该清单上的第一大关键病原体。鲍曼不动杆菌对各种环境具有非凡的适应能力，因此其对医院，疗养院以及需要使用呼吸机和导管等设备进行护理的患者构成了严重的威胁。此外，鲍曼不动杆菌还与ICU患者以及战争伤亡和组织感染密切相关，主要导致血液感染，尿路感染，伤口感染，皮肤和软组织感染，呼吸机相关性肺炎等，其死亡率高达70％。然而鲍曼不动杆菌的治疗却非常有限，最有代表性的治疗方案是应用β-内酰胺类抗生素。然而，随着CRAB的增加，它们的治疗越来越受到限制。考虑到这一点，多粘菌素治疗多重耐药性的鲍曼不动杆菌渐渐兴起，尽管其被报导具有很高的肾毒性。不幸的是，多粘菌素耐药的鲍曼不动杆菌最终也出现了。鉴于抗生素耐药性危机日益严重，多重耐药性鲍曼不动杆菌急需新的治疗方法。

药物开发的困境

临床使用的每一种抗生素都存在细菌耐药性，包括作为最后一道防线使用的药物，如万古霉素、达托霉素、多粘菌素。自1968年的氟喹诺酮类药物问世以来，至今还没有新的抗革兰氏阴性细菌的新类药物进入临床。针对革兰氏阴性细菌药物发现的缺乏可以追溯到革兰氏阴性菌的外膜结构。与革兰氏阳性细菌不同，革兰氏阴性细菌具有两层细胞膜。外膜的外部小叶是革兰氏阴性菌所独有的，由脂多糖(LPS)或与碳水化合物连接的类似脂质组成。LPS由脂质A和长寡糖链组成，具有紧密的堆积的高负电荷层，其使小分子的被动扩散都变得极具挑战性。不仅如此，可以穿过外膜的化合物还将受到革兰氏阴性细菌高度混杂的外排泵作用，并且基本上所有小分子都被认为是外排底物。因此，为了在革兰氏阴性细菌中积累，小分子穿过外膜的速度必须快于被泵出的速度。因此，许多抗生素无法在革兰氏阴性菌种中积累，并且对这些病原体没有活性。

利用增敏递送或者化学衍生来活化现有阳性菌抗生素的策略

(1)增敏递送

通过间接机制增强抗生素活性的化合物通常被称为敏化佐剂。佐剂值得注意的优点是，它可以直接延长现有抗生素药物的寿命，而这些药物在过去60年里被证明是非常有效的。通常两药联用具有一下优势：第一，增加化合物的抗菌谱；第二，达到协同作用，从而提高疗效；第三，多靶点参与抗菌，降低耐药性出现的概率；第四，降低药物用量，在最大程度地降低宿主毒性。鉴于发现和开发新抗生素的困难，用新佐剂给旧抗生素重新注入活力是一种可行且成本效益高的策略。例如，多项研究表明临床上使用的多粘菌素可以作为敏化佐剂使用。多粘菌素是一种两亲性脂肽类抗生素，其特征是七肽环和脂肪酸尾巴。多粘菌素通过双重作用机制对革兰氏阴性菌具有杀菌作用。多粘菌素首先与革兰氏阴性菌外膜结合并使其通透(亚致死作用)。这使其能够进入细胞质膜，从而引起细胞质成分的泄漏(致死作用)。革兰氏阳性菌抗生素(如利福平)与多粘菌素联用时，许多利用多粘菌素的亚致死作用实现自身在阴性菌中的积累从而增强抗菌活性。目前，多粘菌素B的衍生物SPR741作为敏化佐剂进入临床I期实验，其可提高革兰氏阴性细菌外膜的通透性，当与抗生素结合使用时，SPR741具有扩展抗生素活性谱的能力。此外，临床上使用的氨基糖苷类化合物(3-6个净正电荷)也因为与分离的脂多糖结合并具有弱的渗透作用而被报道可以作为弱的敏化佐剂使用。对于敏化佐剂的临床前研究，阳离子高聚物和阳离子抗菌多肽是被广泛报道的两类。例如Huang，X.et al报道了阳离子抗菌多肽SLAP-S25可与革兰氏阴性菌外膜主要成分LPS结合后破坏外膜完整性，导致外膜通透性增加。其可以提高多种临床常用抗菌药物如四环素、万古霉素、氧氟沙星、利福平和多粘菌素对多重耐药大肠杆菌以及其它耐药的革兰氏阴性菌的抗菌效果。Yi Yan Yang.et al报道了阳离子高聚物pEt_20(胍功能化聚碳酸酯)可以在小鼠模型中增强利福平对鲍曼不动杆菌的抗菌活性。Eric D.Brown.et al报道了抗原虫药物喷他脒通过与脂多糖的相互作用对革兰氏阴性菌外膜具有有效的扰动作用。喷他脒与通常局限于革兰氏阳性细菌的抗生素(新生霉素，利福平，红霉素等)显示协同作用，产生有效的药物组合，在体外对多种革兰氏阴性病原体有活性，在小鼠体内对系统性鲍曼不动杆菌感染有活性(包括对多粘菌素耐药的鲍曼不动杆菌)。值得一提的是，喷他脒及其结构类似物是治疗革兰氏阴性感染中尚未开发的分子，其作为佐剂不仅实现了药物的重新利用，还增强了已有抗生素的活性和抗菌谱，这种包含敏化佐剂的药物组合治疗策略无疑为抗菌药物研发提供了一个有效的策略，以解决广泛出现的抗生素耐药菌株。化学修饰革兰氏阳性选择性抗生素与脂阳离子基团增加膜亲和力，从而细胞摄取抗生素。

(2)化学衍生

发现新的化学结构骨架对抗生素开发极具挑战性，对已经获批的抗生素药物进行衍生是一种“捷径”，其衍生物更有可能具有合适的安全性和成药性。通过化学修饰已有的革兰氏阳性菌抗生素，使其活化并获得杀灭阴性菌的能力是革兰氏阴性菌抗生素研发的重要方向。其中，从革兰氏阴性菌外膜的结构屏障出发，选择亲脂性阳离子基团增加膜亲和力，从而增加细菌对抗生素的积累是一种常用的策略。例如50多年前临床上的经典案例表明，当通过将青霉素G增加初级胺衍生为氨苄青霉素，可产生更广谱活性，这主要是由于它们比青霉素G更易穿透革兰氏阴性菌。为此，科学家们试图总结一套利用化学修饰将革兰氏阳性菌抗生素活化的规律。Dean G.Brown等人通过分析3200多种对革兰氏阴性或革兰氏阳性病原体有活性的化合物的物理特性，并对生化和表型细菌靶标进行的筛选，总结了clogD值与抗阴性菌活性，对血浆蛋白的结合能力，细胞毒性，被细菌外排的概率等相关性。PaulJ.Hergenrother等试图通过研究化合物在阴性菌中的积累情况来总结出一套将革兰氏阳性菌抗生素活化的规律。他们评估了大肠杆菌对180多种不同化合物的积累能力并揭示了最可能在大肠杆菌中积累的小分子应含有初级胺，两亲性且刚性和球状度较低。基于此规则，他们成功将在革兰氏阳性菌中低积累的抗生素Ribocil C转化为高积累的Ribocil C衍生物且对大肠杆菌，肺炎克雷伯以及阴沟肠杆菌具有显著的活性提高(MIC＝4-8μg/mL)。Christopher E.Heise等通过对arylomycin添加含初级胺的长碳链以及与靶点共价结合的亲电基团成功逆转其弱的抗阴性菌活性，其对鲍曼不动杆菌，肺炎克雷伯菌以及铜绿假单胞菌都具有极高的活性(MIC＝2-0.125μg/ml)。在对经典的革兰氏阳性菌抗生素万古霉素的改造中，科学家们热衷于添加各种带强正电性的疏水长碳链以破坏细菌细胞膜从而提高细菌中万古霉素的积累量。例如Lynette Cegelski等用精氨酸长碳链修饰万古霉素显著增加了其对大肠杆菌的破膜能力和对肽聚糖靶点的抑制作用。Jayanta Haldar等通过对万古霉素修饰季铵盐长碳链使其能破坏鲍曼不动杆菌形成的生物膜。并且该化合物在哺乳动物细胞中能促进细胞内自噬降解机制，这可能有助于其细胞内杀菌活性。

(3)局限性

(a)敏化策略的局限

i.不是所有的阳性菌抗生素都有对应的敏化佐剂

以Eric D.Brown.et al报道的抗原虫药物喷他脒具体而言，其对利福平，新生霉素和红霉素有协同作用，值得注意的是，它们都是疏水性的。但喷他脒对亲水性糖肽类阳性菌抗生素万古霉素却不具有协同作用。而PMBN的抗生素增效作用也与之一致，与疏水性分子的协同作用通常比与亲水性分子的协同作用更为明显。

ii.敏化佐剂往往存在毒性和高用量的问题

目前被报道最多的敏化剂是多粘菌素及其类似物或者一些阳离子抗菌高聚物。众所周知，由于多粘菌素可致严重肾毒性，其仅仅作为最后一道防线药物局限于ICU病人的使用。阳离子抗菌高聚物因其较强的破膜作用而被作为敏化佐剂，往往这也给它带来了不可忽略的毒性，主要是由于这种破膜作用往往对真核细胞的细胞膜没有选择性。对于破膜较弱的敏化剂，其往往存在用量较高的问题。例如Christian Melander等报道了一种高氮密集的海洋生物骨架化合物1和2可以敏化万古霉素有效对抗多重耐药的鲍曼不动杆菌，然而当其把万古霉素的用量降低至临床可接受浓度时，其用量高达20-40μM。

iii.两药联用存在两组分药动药代一致性的问题

药物联合策略的挑战主要在于抗生素作用的复杂药理学。要获得单一抗生素药物的正确治疗水平和持续时间已经非常困难。对于两种化合物必须在药代动力学和动力学方面匹配以维持协同作用这一目标，会大大增加药物开发的复杂性。

(b)化学策略的局限

i.修饰后的阳性菌抗生素抗阴性菌的活性仍欠佳

只通过单一的增加正电荷和疏水链以谋求更好的破膜效果和抗菌活性往往对阳性菌有显著抗菌效果提升，但对顽固的阴性菌的杀菌效果仍欠佳。例如Paul A.Wender等人将万古霉素加以强正电性的精氨酸长碳链修饰后对大肠杆菌的活性仍然较低(8-16μM，约12-24μg/mL)。

ii.单一的化学修饰以获得足够的抗阴性菌活性的理性设计难度较高

想要通过单一的化学修饰来达到足高的抗阴性菌活性对所选取的抗生素的母核结构以及所修饰的基团都需要有很深的考量。首先对母核结构而言，Dean G.Brown等人报道的分子量小于600Da，并且极性很强(如ClogD 7.4＜1)的化合物易对革兰氏阴性病原体有效。然而PauI J.Hergenrother等人的结论确与之截然不同，他们发现正电荷以及其他因素比ClogD 7.4值更重要，因为即使ClogD 7.4值为负值(<-5)的羧酸母核抗生素结构在阴性菌中也不会累积。Paul J.Hergenrother提出了在大肠杆菌中高积累的化合物满足eNTRyrules：Nitrogen(1°＞2°＞3°amine)；Three-dimensionality(Glob≤0.25)；Rigidity(RB≤0.5)。因此，对满足Three-dimensionality和Rigidity的抗生素母核结构只需对其添加初级胺就能达到在阴性菌中积累的效果。这无疑为抗生素的活化提高了指导性的建议，但在阳性菌抗生素中许多母核结构是不符合这一规则的，如万古霉素，对其改造就相对较难。其次对所要修饰的化学基团而言也需要作多方面的考虑才行，例如修饰的位阻太大会影响药物与靶点的作用，修饰基团的位点不能是已知的与靶点相互作用的位点，修饰的基团引入的难易程度等都需纳入考量范围。因此，想要通过单一的化学修饰来达到抗阴性菌的目的并非易事。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了洗必泰及其类似物、万古霉素及其类似物、以及洗必泰-万古霉素协同靶向抗菌应用。

一种洗必泰及其类似物的用途，将所述洗必泰及其类似物作为阳性菌抗生素的增敏剂使用。

可选的，所述洗必泰及其类似物具有如下结构特征：对称结构，双胍阳离子，以及苯环的芳香末端。

进一步，所述洗必泰类似物具有如下结构：

相应的，所述阳性菌抗生素为万古霉素及其类似物；所述万古霉素类似物为刚性芳香链-硫鎓离子修饰的化合物。

一种洗必泰及其类似物与万古霉素及其类似物协同靶向阴性细菌外膜LPS活性的抗菌应用。

一种万古霉素类似物，包括7419-111-1，7419-113-1，7419-111-3，7419-111-2，7419-83，7419-85，7419-86。

一种洗必泰类似物，包括：

。

本发明中，万古霉素对阳性菌的活性较强，但由于阴性菌外膜屏障，阴性菌对其高度耐药，通过筛选的方法得到靶向脂多糖的增敏佐剂(洗必泰及其类似物)，以完成对万古霉素在阴性菌中的的增敏递送。对万古霉素进行化学衍生，使修饰后的化合物本身在一定程度上能突破阴性菌外膜屏障，在抗阴性菌活性上有了进一步的提升。结合增敏递送和化学衍生两种方法，洗必泰及其类似物与万古霉素及其类似物产生了脂多糖靶向的协同效应，从而获得了优异的抗菌效果。

附图说明

图1为本发明的药物筛选结果图；

图2为洗必泰-万古霉素组合对多株鲍曼不动杆菌的活性表；

图3为洗必泰类似物及其与万古霉素联用的FICi值表；

图4为洗必泰类似物与万古霉素联用对两株鲍曼不动杆菌FICi的相关性图；

图5A为万古霉素的修饰点位图；

图5B为洗必泰与万古霉素类似物联用的FICi值表；

图5C为的洗必泰与万古霉素类似物联用的效果图；

图6为万古霉素的修饰及其对鲍曼不动杆菌的活性图；

图7为外加LPS对洗必泰，万古霉素，7419-85及其组合活性的影响图；

图8为洗必泰，万古霉素，7419-85及其组合的破膜能力(PI荧光实验)图；

图9为洗必泰-7419-85-脂质A三者相互作用的分子动力学模拟图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式并且结合附图对本发明的技术方案作具体说明，下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

实施例1阳性菌抗生素增敏剂的筛选。

以万古霉素为例，目的在于从已知的药物中筛选找到对万古霉素在阴性菌(例如鲍曼不动杆菌)中有增敏递送效果的佐剂。

用CAMHB培养基将鲍曼不动杆菌临床分离株-1(A.b-1)稀释至浓度为5×10^5CFU/ml的储液。准备两种不同的工作溶液：(1)仅含上述稀释好的细菌储液(2)向上述储液种添加32μg/mL(1/4MIC(minimum inhibitory concentration缩写，指最低抑菌浓度))万古霉素，并将它们分配到96孔(每孔100μL)中，然后将174种FDA批准的抗生素分别在上述两种储液中进行从高浓度到低浓度的梯度稀释，在37℃和220rpm下孵育16-24小时后测定细菌在OD₅₉₅nm的吸光度。可以从第一种储液中获得这些抗生素单独的MIC，从第二种储液中获得这些抗生素与万古霉素联用后组合用药的MIC，从第二种与第一种储液所得MIC的比值得到抗生素与万古霉素联用前后MIC的变化倍数，如果MIC减少倍数越大则表明万古霉素与该抗生素联用效果越好，该抗生素很大程度可以作为万古霉素的增敏剂。

利用上述方法所获得的的效果最好的敏化佐剂为洗必泰，其结构如下：

洗必泰的结构具有如下特征：对称，双胍阳离子，苯环芳香末端。

以一株多重耐药的鲍曼不动杆菌(A.b-1)为例，对174个FDA获批的抗生素药物进行了初步的筛选。经筛选，发现存在32μg/ml万古霉素时，洗必泰的MIC从32μg/mL变为4μg/mL(降低了8倍)，这表明洗必泰与万古霉素之间可能存在协同作用(图1)。洗必泰-万古霉素组合对多株临床分离的多重耐药的鲍曼不动杆菌(MDR-Ab，其中8株对碳青霉烯耐药，所有分离株对万古霉素均高度耐药性，MIC为128-512μg/mL)的棋盘表明，洗必泰与万古霉素之间存在协同作用：4.6μg/mL的洗必泰就可以使万古霉素的MIC平均降低97倍(1-12μg/mL，绝大多数用量都接近或低于万古霉素用于革兰氏阳性菌的临床断点(1-8μg/mL))。此外，洗必泰-万古霉素的组合对所测鲍曼不动杆菌具有普遍的协同作用，其FICi(fractionalinhibitory concentration index，分级抑制浓度指数，FICi≤0.5表示协同关系)为0.172-0.375(图2)。Christian Melander等报道的两种海洋生物碱化合物也可以增强万古霉素。但是，在相似的浓度(10μM)下，他们最好的万古霉素敏化剂只能使万古霉素的MIC降低2倍。总体而言，洗必泰能够显着增强万古霉素对鲍曼不动杆菌的活性，帮助万古霉素突破鲍曼不动杆菌的固有抗性。

实施例2洗必泰结构特征在敏化中的重要作用。

通过对洗必泰各种结构类似物进行结构活性研究(SAR)，以了解对万古霉素敏化所必需的洗必泰的结构元素。为此首先需要合成一系列的洗必泰类似物。

合成洗必泰类似物2-1(对称，单脒阳离子，苯环芳香末端)：

2-1的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：称取单体M₁(300mg，0.58mmol)和苄胺(双盐酸盐形式，250.22mg，2.34mmol，4eq)，然后加入干燥的乙醇并在室温下搅拌48h。将反应后得到的混合物用乙醚沉淀洗涤三次。将得到的固体真空干燥后得到白色粉末(300mg，81％)。

合成洗必泰类似物2-2(对称，单胍阳离子，苯环芳香末端)：

2-2的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：称取二甲巯基碘化亚氨盐M₀(0.21g，0.39mmol，1eq)，苄胺(0.17g，1.56mmol，4eq)和N，N-二异丙基乙胺(DIPEA，0.16g，1.56mmol)，然后加入乙醇并在65℃下搅拌48h。将混合物用乙醚沉淀洗涤三次。将得到的固体干燥后得到白色粉末(0.06g，23％)。

合成洗必泰类似物2-3(对称，双胍阳离子，非苯环芳香末端)：

2-3的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：称取1-2(2.4g，9.59mmol，1eq)和三氟乙胺(盐酸盐形式，2.71g，20mmol，2.1eq)，然后加入溶剂乙二醇乙醚回流15h。将反应后得到的混合物用乙二醇乙醚和冰乙醇沉淀洗涤三次。将得到的固体真空干燥后得到白色粉末(1.11g，22％)。

合成洗必泰类似物3-3(对称，双胍阳离子，苯环芳香末端)：

合成M₂

中间体M₂的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：称取1，4-间苯二甲胺(双盐酸盐形式，4g，19.12mmol)和二氰胺钠(3.57g，40mmol，2.1eq)，然后加入溶剂正丁醇回流12h。将反应后得到的混合物用正丁醇和冰水沉淀洗涤三次。将得到的固体真空干燥后得到白色粉末(4.2g，81％)。

合成3-3

3-3的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：称取单体M₂(双盐酸盐形式，2.03g，7.51mmol，1eq)和对氨基氯苯(盐酸盐形式，2.45g，14.94mmol，2eq)，然后加入溶剂乙二醇乙醚回流15h。将反应后得到的混合物用乙二醇乙醚和冰乙醇沉淀洗涤三次。将得到的固体真空干燥后得到白色粉末(2.73g，61％)。

通过对A.b-1的棋盘实验测试发现，单侧双胍(proguanil，氯胍)不能敏化万古霉素(FICI＞0.5)。具有不同中间连接链的化合物(3-1、3-2以及3-3)FlCi值保持小于0.5，这表明连接链的长度和刚度对敏化作用影响较小。具有不同阳离子特征的化合物(2-2和1-1为两侧单胍；2-1和1-2为两侧单眯)的FICi值均大于0.5，这表明，两侧对称的双胍阳离子特征对于增强活性是必不可少的。两个带有烷基末端基团的类似物(2-3和Alexidine(阿来西定))也同样无法与万古霉素协同(FICi＞0.5)，这表明末端芳香族特征对协同活性很重要(图3)。通过对另一株鲍曼不动杆菌Ab-77-1的棋盘实验得到另一组FICi值，将两组FICi值做相关性分析，发现FICi值呈现出明显的分群：(1)在两株Ab中FlCi均较小，具有协同作用；(2)在两株Ab中FICi均较大，不具有协同作用。应当注意的是，聚集特征为(1)的化合物和洗必泰一样具有三个特征：对称结构，双胍阳离子，苯环的芳香末端。若三个特征缺少其聚集特征为(2)(图4)。

实施例3万古霉素类似物的合成。

在万古霉素外围四个不同位点在进行了一系列硫鎓离子修饰从而得到万古霉素类似物：(7419-111-1，7419-113-1，7419-111-3，7419-111-2，7419-83，7419-85，7419-86)

合成7419-111-1和7419-113-1

分别称取万古霉素盐酸盐(200mg，1eq)溶于7ml的水和乙腈的混合溶剂，加入甲硫基丙胺(120ml，8eq)搅拌溶解。将反应液置于-10℃条件下，加入DIPEA(260ml，20eq)和甲醛(12.5ml，1.25eq)持续在低温下反应过夜。反应液用反相高效液相色谱仪检测，反应完全后用制备型液相色谱仪分离纯化，冻干，得到3a中间体。将3a(1eq)和4a-b(10eq)环氧化合物溶于乙酸中，于40℃的恒温金属浴中震荡过夜。用反相高效液相色谱仪检测、梯度洗脱分离纯化，最后冷冻干燥得到相应的产物，于-20℃条件下存放。

合成7419-111-3：

称取万古霉素盐酸盐(100mg，1eq)溶于DMSO和DMF的混合溶剂(3ml)，搅拌至溶解，加入DIPEA(34ml，3eq)和甲硫基丙胺(15ml，2eq)混合搅拌。将反应温度降至0℃，缓慢滴入溶于DMSO和DMF的HATU(0.4M，2eq)溶液，然后反应液逐渐升到室温继续反应1-2小时。反应过程用高效液相检测，反应完全后用制备型液相分离得到中间体3b化合物。3b(1eq)和4a(10eq)溶于乙酸于40℃恒温金属浴反应过夜，反应完全后，用制备型高效液相色谱柱分离纯化，冻干，得到7419-111-3化合物。

合成7419-111-2：

碱性条件还原胺化合成3c中间体。称万古霉素盐酸盐(200mg，1eq)溶于DMF(4ml)，加入甲硫基丙醛(16.4ml，1.2eq)和DlPEA(3eq，68ml)搅拌溶解。将反应液升温至55℃油浴锅，持续加热反应两个小时，用反相-高效液相色谱柱检测是否形成亚胺结构。反应完全后，反应液降温至室温，加入溶于甲醇的氰基硼氢化钠(28mg，3.3eq)的溶液，随后加三氟乙酸调pH为4，在酸性条件下还原2-4小时，反应液相检测。后处理：反应液中加入大量的乙醚，生成白色沉淀，离心除去上清液，沉淀溶于水和乙腈经制备型高效液相色谱柱分离纯化，冻干，得到中间体3c化合物。3c(11.6mg，1eq)和4a环氧化合物(22mg，10eq)溶于乙酸(1ml)于40℃恒温金属浴反应过夜，反应完全后，用制备型高效液相色谱柱分离纯化，冻干，得到7419-111-2化合物。

合成7419-83，7419-85 and 7419-86：

酸性条件还原胺化合成3d中间体。称去甲万古霉素盐酸盐(100mg，1eq)溶于H₂O∶ACN∶ACOH＝9∶9∶2的混合溶剂(1.1ml)中，加甲硫基丙醛(67ml，10eq)混合搅拌5-10min。将反应液升温至50℃油浴锅，加入还原剂NaCNBH₃(85mg，20eq)，持续加热反应20min后，再次加入还原剂(42mg，10eq)反应2-4小时。反应用高效液相色谱柱检测并分离纯化，得到3d中间体。3d(1eq)和4a-c环氧化合物(10eq)溶于乙酸于40℃恒温金属浴反应过夜，反应完全后，用制备型高效液相色谱柱分离纯化，冻干得到相应的产物化合物。

实施例4洗必泰与万古霉素类似物联用(敏化-修饰)的抗菌效果。

该实施例主要用于验证洗必泰与万古霉素类似物联用(敏化-修饰)的抗菌效果，通过该实施例可以发现洗必泰与万古霉素类似物联用相对于洗必泰与万古霉素联用具有更加优异的抗菌效果。

在万古霉素的四个位置(间苯二酚，C末端，N末端和万古糖胺)进行了带正电的硫鎓离子长碳链修饰(图5A)。测试这些化合物对A.b-1生长抑制的活性与母体化合物万古霉素有一定的提升，但MIC仍相对较大(12-72μg/mL)。在修饰的多个位点中，在N端修饰后的万古霉素效果最佳，它们的MIC平均降低了19.2倍。用4.6μg/mL洗必泰敏化这些万古霉素衍生物，最好的衍生物(7419-85)MIC可以降低至0.008μg/mL，相当于降低了1707倍。对多株MDR-Ab的测试表明，与万古霉素(MIC＝128-512μg/mL)相比，7419-85的MIC为8-32μg/mL，显示出更高的抗菌活性。此外，7419-85-洗必泰组合对所有测试的MDR-Ab具有广泛的协同作用(FICi值为0.25-0.5)。低至2.3μg/mL的洗必泰就足以将7419-85的MIC降低至4-0.38μg/mL。而存在2.3μg/mL洗必泰时，7419-85的MIC平均降低了165倍，且所有MIC值均低于1μg/mL(万古霉素为1-12μg/mL)，这意味着7419-85所需的剂量比万古霉素小得多。洗必泰-7419-85组合对FICi值为0.25-0.5的所有鲍曼不动杆菌显示出协同作用。两者合计，N末端芳香脂-修饰的万古霉素与洗必泰具有更好的协同作用(图5B)。但更高剂量的洗必泰(8μg/mL)对7419-85的敏化能力确比万古霉素强5个数量级，单纯的结构衍生使万古霉素对鲍曼不动杆菌的活性提高20倍，但在洗必泰的作用下，其活性可以提高至10⁵倍，这无疑体现了修饰-敏化策略的极大优势(图5C)。

在一系列复杂模型中的杀菌效果显示，在含血清(10％)的DMEM以及4％的羊血中洗必泰-万古霉素组合(仅包括敏化策略)的杀菌活性被中和掉，而洗必泰-7419-85组合(仅敏化与修饰策略联合)依然具有很好的杀菌效果，能完全清除体系中的A.b-1。进一步的，在活体中验证了洗必泰-7419-85组合的活性。线虫模型(A.b-1)显示，洗必泰-7419-85组合治疗可以改善线虫体内近80％的细菌感染，显著优于单药7419-85与洗必泰的治疗效果(50％)。小鼠表皮伤口实验(A.b-77-1)显示，洗必泰-7419-85组合治疗组的伤口含菌量第二天就显著少于其他治疗组(PBS治疗组，洗必泰治疗组和7419-85治疗组)，在持续治疗4天后，洗必泰-7419-85组合几乎完全清除了伤口感染的细菌，比其他组少2-3个数量级(图6)。

洗必泰与修饰后的万古霉素具有LPS协同靶向增强作用。评估了外加LPS对单药(洗必泰，万古霉素，7419-85)及其组合(洗必泰-万古霉素，洗必泰-7419-85)的抗菌活性的影响。在LPS影响下，MIC的增加可反应该药与外加LPS的结合，因为于LPS的结合会导致药物杀菌时的有效浓度降低。结果显示，万古霉素作为单一药物杀菌时受LPS的影响较小(MIC变化0.7倍)；在外加LPS的影响下，由修饰方法得到的7419-85的MIC增加了8倍。外加LPS且与4.6μg/mL的洗必泰联用时，由敏化作用得到的洗必泰-万古霉素组合中万古霉素的MIC增加了12.8倍；但对于由敏化-修饰方法得到的洗必泰-7419-85组合中7418-85的MIC足足增加了170.7倍。这些结果共同表明，洗必泰、7419-85和LPS三者之间的相互作用在抗菌协同作用中发挥了重要作用，且为洗必泰-7419-85组合有增强的LPS结合效应(图7)。与LPS干扰相对应，尽管洗必泰和85在高浓度下都具有破膜作用，但在中等浓度下它们的破膜作用并不明显(PI染料显色实验：只有当细菌膜被破坏，PI进入胞内与DNA结合时才显示出荧光)。但是，由于增强的LPS结合效果，洗必泰-7419-85组合可产生极大的膜破坏作用(图8)。利用对脂质A(LPS主要成分之一)，洗必泰和7419-85三组分互作的分子动力学模拟实验阐释了增强的脂多糖靶向效应的分子机理：洗必泰两端的双胍基团结合到脂质A两端的两个磷酸基团上，洗必泰的两侧苯环插入脂质A的疏水域中，当加入7419-85时，7419-85的芳香脂链也插入脂质A的疏水域中并与洗必泰的苯环形成π-π共轭，这有助于获得更强的膜干扰能力(图9)。

实施例5洗必泰类似物与万古霉素类似物联用的抗菌效果。

以万古霉素类似物(7419-85)为例，检验其与洗必泰类似物联用的抗菌效果，其FICi值如表1所示。

表1

从表1可以看出洗必泰类似物对万古霉素类似物具有增敏效果。

实施例6洗必泰对其他阳性菌抗生素的增敏效果。

以洗必泰作为增敏剂对其他阳性菌抗生素进行增敏实验，其FICi值如表2所示。

表2

抗生素	FICi值	抗生素	FICi值
				庆大霉素	0.5	氯霉素	0.375
利福平	0.09	克林霉素盐酸盐	0.1875
				红霉素	0.13	罗红霉素	0.08
克拉霉素	0.06	新生霉素	0.06
				呋喃唑酮	0.34375	利奈唑酮	0.15625
盐酸沃尼妙林	0.08	磷霉素钠	0.156
				盐酸强力霉素	0.5

从表2可以看出洗必泰对万古霉素之外的其他阳性菌抗生素也具有增敏效果。

Claims (8)

1.一种洗必泰及其类似物的用途，其特征在于，将所述洗必泰及其类似物作为阳性菌抗生素的增敏剂使用。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述洗必泰及其类似物具有如下结构特征：对称结构，双胍阳离子，以及苯环的芳香末端。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述洗必泰类似物具有如下结构：

4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述阳性菌抗生素为万古霉素及其类似物。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，所述万古霉素类似物为刚性芳香链-硫鎓离子修饰的化合物。

6.一种洗必泰及其类似物与万古霉素及其类似物协同靶向阴性细菌外膜LPS活性的抗菌应用。

7.一种万古霉素类似物，其特征在于，包括7419-111-1，7419-113-1，7419-111-3，7419-111-2，7419-83，7419-85，7419-86。

8.一种洗必泰类似物，其特征在于，包括：

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