CN115350197B - 泽泻醇A-24-醋酸酯在提高MRSA对β-内酰胺类抗生素敏感性方面的应用 - Google Patents
泽泻醇A-24-醋酸酯在提高MRSA对β-内酰胺类抗生素敏感性方面的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及泽泻醇A‑24‑醋酸酯的新用途,具体涉及泽泻醇A‑24‑醋酸酯在提高MRSA对β‑内酰胺类抗生素敏感性方面的应用。本发明提供了泽泻醇A‑24‑醋酸酯在制备提高MRSA对β‑内酰胺类抗生素敏感性方面的增效剂的应用。研究发现泽泻醇A‑24‑醋酸酯与β‑内酰胺类药物(苯唑西林、头孢西丁)在体内和体外均具有很好的协同效果,泽泻醇A‑24‑醋酸酯或β‑内酰胺类抗生素单独作用对MRSA菌株的杀菌效果微乎其微,但两者联用杀菌效果显著提高。泽泻醇A‑24‑醋酸酯与现有抗菌药配伍从而提高其抗菌效果,使其恢复对多重耐药病原菌的敏感性,对临床实现抗生素替代和解决细菌耐药性具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及泽泻醇A-24-醋酸酯的新用途,具体涉及泽泻醇A-24-醋酸酯在提高耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对β-内酰胺类抗生素敏感性方面的应用。
背景技术
金黄色葡萄球菌是一种人畜共患病病原体,在自然界中无处不在,可导致人和动物的多种疾病,包括奶牛乳房炎、伪膜性肠炎、败血症和脓毒症等,严重威胁人类和动物的生命安全。近年来,由金黄色葡萄球菌引起的感染占第二位,仅次于大肠杆菌。同时由金黄色葡萄球菌毒素引起的食物中毒事件时有发生,并且金黄色葡萄球菌可在动物性食品、动物及其密切接触者之间进行跨种属传播,给公共卫生带来严重挑战。同时,为金黄色葡萄球菌适应环境变化及提高致病性,普遍具备的生物被膜形成能力,降低了抗生素对的金黄色葡萄球菌敏感性,导致临床治疗的失败。金黄色葡萄球菌作为广泛处在于自然界的一种病原菌,其发生和流行与各种因素相关。
目前使用抗生素仍是治疗金黄色葡萄球菌感染的最有效手段之一,而以青霉素为代表的的β-内酰胺类药物就是兽医临床治疗金黄色葡萄球菌感染的重要抗生素。然而随着β- 内酰胺类药物在兽医临床广泛的使用,耐β-内酰胺类药物的金黄色葡萄球菌也逐渐产生,尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),已然成为限制β-内酰胺类药物在兽医临床使用的重要原因。在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)日益严重,新型抗生素的研发时间过长,成本日渐增高的形式下,寻找有效的抗菌药增效剂,通过联合用药策略治疗MRSA 在内的金黄色葡萄球菌感染,是延长抗生素使用,提高治疗金黄色葡萄球菌感染效率的重要手段,对临床使用抗生素,减少因MRSA在内的金黄色葡萄球菌感染造成的损失具有重要意义。
在养殖端“减抗限抗”大势所趋的背景下,如何确保治疗抗菌药物的临床疗效,实现“减抗增效”已成为一个新的挑战。其中,从植物提取物中寻找具有“协同增效”活性的小分子天然化合物,通过与现有重要抗菌药配伍使用从而提高其抗菌效果,使其恢复对多重耐药病原菌的敏感性,是目前兽医临床实现抗生素替代和解决细菌耐药性问题的重要策略之一。
发明内容
为了克服目前现有技术存在的不足,本发明研究了泽泻醇A-24-醋酸酯在提高耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对β-内酰胺类抗生素敏感性的方面的应用。
本发明的首要目的在于提供泽泻醇A-24-醋酸酯在制备提高耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对β-内酰胺类抗生素敏感性的增效剂中的应用。
本发明在前期针对大量植物源小分子天然化合物的高通量“协同增效”筛选实验中,发现泽泻醇A-24-醋酸酯与β-内酰胺类药物联合作用具有明显的协同效果。泽泻醇A-24-醋酸酯是被子植物科泽泻属的主要成分之一。此前的研究表明,泽泻醇A-24-醋酸酯具有抗菌、抗炎、降脂、促进水代谢等多种生物学功能多种生物学功能。进一步研究发现,在亚抑菌浓度的泽泻醇A-24-醋酸酯暴露压力下,多重耐药的MRSA菌株对β-内酰胺类药物(如苯唑西林和头孢西丁等)的敏感性显著提升,同时MRSA生物被膜的形成也受到明显抑制。
优选的,所述β-内酰胺类抗生素选自苯唑西林、头孢西丁中的一种;所述耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为ATCC 43300。
优选地,体外增效时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的浓度为25~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的浓度为2~16μg/mL。
优选地,体内增效时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的作用浓度范围为50~200μM,所述β- 内酰胺类抗生素的作用浓度范围为4~16μg/mL。
本发明的第二个目的在于提供了一种联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的组合物,所述组合物包括泽泻醇A-24-醋酸酯、β-内酰胺类抗生素。
优选地,所述β-内酰胺类抗生素选自苯唑西林、头孢西丁中的一种。
优选的,当用于体外联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的作用浓度范围为25~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的作用浓度范围为2~16μg/mL。
优选的,当用于体内联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的作用浓度范围为50~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的作用浓度范围为4~16μg/mL。
本发明的第三个目的在于提供了一种联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的药物,所述药物包括上述组合物和药学上可接受的载体或赋形剂。
本发明还提供了上述药物作为在饲料添加剂中抗菌药的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明研究发现泽泻醇A-24-醋酸酯与β-内酰胺类药物(苯唑西林、头孢西丁)具有很好的协同效果,泽泻醇A-24-醋酸酯或β-内酰胺类抗生素单独作用对MRSA菌株的杀菌效果微乎其微,但两者联用杀菌效果提高。通过构建小鼠皮肤感染模型,泽泻醇-A-24醋酸酯与β-内酰胺类药物联合使用在体内也有很好的协同效果。泽泻醇A-24-醋酸酯等天然化合物通过与现有抗菌药配伍从而提高其抗菌效果,使其恢复对多重耐药病原菌的敏感性,联合用药策略治疗MRSA在内的金黄色葡萄球菌感染,是延长抗生素使用,提高治疗金黄色葡萄球菌感染效率的重要手段,对临床使用抗生素,减少因MRSA在内的金黄色葡萄球菌感染造成的损失具有重要意义。
附图说明
图1为苯唑西林(OXA)、头孢西丁(FOX)与泽泻醇A-24-醋酸酯对MRSA的棋盘法热图。
图2为泽泻醇A-24-醋酸酯与β-内酰胺类抗生素单独或联合使用对菌ATCC 43300的体外杀菌曲线。
图3为泽泻醇A-24-醋酸酯(50μM,皮肤给药,一天两次)与苯唑西林(4μg/mL,皮肤给药,一天两次)单药或联合作用下小鼠皮肤感染模型皮肤组织中的菌量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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。
本发明实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1
泽泻醇A-24-醋酸酯(AA)与苯唑西林(OXA)、头孢西丁(FOX)联用对ATCC 43300的MIC、FIC指数影响
1、试验材料
(1)试验:将经高压灭菌的CAMH肉汤(+2%NaCl)冷却备用。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌标准菌株ATCC 43300为实验室保存。
2、试验前的准备工作:
(1)称量20mg的泽泻醇A-24-醋酸酯原粉,溶剂为二甲基亚砜3.7541mL,泽泻醇 A-24-醋酸酯浓度为10mM,混匀后用滤膜过滤,备用。苯唑西林及头孢西丁按照CLSI配成浓度为5120μg/mL的储备液备用。
(2)将ATCC 43300接种至甘露醇琼脂培养板上,培养至合适大小。
3、泽泻醇A-24-醋酸酯与苯唑西林、头孢西丁杀菌效果评价
(1)受试MRSA菌株ATCC 43300接到装有10mLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤中的50mL无菌离心管中,放入37度摇床中180转孵育至对数生长期取出离心管;以3000rpm 离心10min收集受试MRSA的菌体后,以PBS溶液洗涤2次后重悬。使用分光光度计调整离心重悬后的菌液至OD600=0.5,即108CFU/mL;
(2)使用CAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤将孵育后的菌稀释到100倍,约为106CFU/mL,备用;
(3)取无菌96孔板,第1孔加180μLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤培养基,第2-11 孔分别加入100μLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤培养基;
(4)在第1列加入20μL药,吹打均匀后,吸取100μL到第2孔,依次类推,第10 孔吸取100μL弃去;
(5)第1到11孔加入稀释好的菌液100μL,第12孔加入200μLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤;
(6)重复步骤(3)到(5),进行三次重复平行;
(7)将接种好的96孔板放入37度培养箱中孵育16-18h后,读取结果;
(8)根据MIC结果,在进行棋盘法。
结果分析
结果如表1及图1所示,泽泻醇A-24-醋酸酯对MRSA菌株的MIC在100~200μM,对β-内酰胺类抗生素(头孢西丁FOX、苯唑西林OXA)均有明显的耐药性,当泽泻醇A-24- 醋酸酯与β-内酰胺类抗生素连用时,泽泻醇A-24-醋酸酯与苯唑西林OXA FIC指数小于 0.5。
表1、OXA、FOX、联用泽泻醇A-24-醋酸酯对MRSA的MIC和FIC数据。
实施例2
泽泻醇A-24-醋酸酯与β-内酰胺类药物(苯唑西林OXA、头孢西丁FOX)体外联合杀菌效果
1、试验材料
(1)试验:将经高压灭菌的CAMH肉汤(+2%NaCl)冷却备用。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌标准菌株ATCC 43300为实验室保存。
2、试验前的准备工作:
(1)称量20mg的泽泻醇A-24-醋酸酯原粉,溶剂为二甲基亚砜3.7541mL,泽泻醇A-24-醋酸酯浓度为10mM,混匀后用滤膜过滤,备用。苯唑西林及头孢西丁按照CLSI配成浓度为5120μg/mL的储备液备用。
(2)将ATCC 43300接种至甘露醇琼脂培养板上,培养至合适大小。
3、泽泻醇A-24-醋酸酯与苯唑西林、头孢西丁杀菌效果评价
(1)受试MRSA菌株ATCC 43300接到装有10mLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤中的50mL无菌离心管中,放入37度摇床中180转孵育至对数生长期取出离心管;以3000rpm 离心10min收集受试MRSA的菌体后,以PBS溶液洗涤2次后重悬。使用分光光度计调整离心重悬后的菌液至OD600=0.5,即108CFU/mL;
(2)使用CAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤将孵育后的菌稀释到100倍,约为106CFU/mL,备用;
(3)在50mL的无菌离心管中,亚抑菌浓度的泽泻醇A-24-醋酸酯或β-内酰胺类抗生素(头孢西丁、苯唑西林)单独或联合使用,然后加入步骤(1)所稀释得到的稀释菌液各4mL,涡旋5s混匀。设立一个空白对照组作为质控,对照组除了不加入药之外,其余条件都与试验组保持一致。放置于37℃摇床内180转培养,菌液体系为8mL;
(4)分别取培养时间的0、3、6、9和24h时的菌液吸取100μL菌液加入装有900μL0.85%生理盐水的2ml离心管中进行梯度稀释,稀释后吸取25μL滴在MH琼脂培养基上,37度培养箱孵育16-18h,进行计数,实验结果经过三个生物学重复后进行统计分析。统计有效菌落数,检测限为240CFU/mL,统计各时间点的菌落数,用绘制以时间(h)为X轴,单位菌落数CFU/mL为Y轴,绘制杀菌曲线图。
结果分析
实验结果如图2所示,亚抑菌浓度的泽泻醇A-24-醋酸酯或β-内酰胺类抗生素单独作用24h后与质控组相比对MRSA菌株的杀菌效果微乎其微,但两者联合作用则能够在24h以内实现2-3log10CFU的体外杀菌效果,且终末MRSA细菌的滴度显著低于单药组。
实施例3
小鼠皮肤感染模型模型的建立以及泽泻醇A-24-醋酸酯和苯唑西林作用下ATCC43300菌株在皮肤感染模型的适应性特征
1、试验材料
广东省医学中心购买ICR雌鼠12只,体重在22-28g。
2、试验前的准备工作:
配备4μg/mL苯唑西林及10mM泽泻醇A-24-醋酸酯储备液。将MRSA菌株ATCC 43300接种至甘露醇琼脂培养板上,培养至合适大小。
3、泽泻醇A-24-醋酸酯与苯唑西林在小鼠体内单用或联用的药效比较
(1)受试MRSA菌株ATCC 43300接到装有10mLCAMH肉汤(+2%NaCl)肉汤中的50mL无菌离心管中,放入37度摇床中180转孵育至对数生长期取出离心管;以3000rpm 离心0min收集受试MRSA的菌体后,以PBS溶液洗涤2次后重悬。使用分光光度计调整离心重悬后的菌液至OD600=0.5,即108CFU/mL,稀释10倍待用。
(2)小鼠背部剃毛脱毛,酒精消毒后用手术剪刀在背部剪出直径0.8cm伤口,取步骤 (1)的菌伤口攻毒0.3mL,建立小鼠皮肤感染模型。
(3)将每个受试菌株的感染小鼠分为4组,即治疗组(①苯唑西林单药:4μg/mL,100μL,伤口涂抹,一天2次;②泽泻醇A-24-醋酸酯单药:50μM,100μL,伤口涂抹,一天2次,;③苯唑西林联合治疗组:4μg/mL苯唑西林+50μM泽泻醇A-24-醋酸酯,100μL,伤口涂抹,一天2次;④对照组(攻菌后给予相同体积和间隔的PBS溶液);⑤空白组(不攻菌,给予相同体积和间隔的PBS溶液),每个实验组包含3只小鼠。
(4)使用上述药物剂量持续治疗10天后,以颈部关节脱位法处死治疗组和空白组的小鼠,收集感染皮肤组织,均质化后进行菌落计数,以获得治疗后的靶组织中MRSA的残余菌量(Log10CFU/g或Log10CFU/mL)。
实验结果如下图3,分别给予小鼠107CFU/mL、0.3mL的MRSA菌ATCC 43300,可以实现在小鼠内的有效定植。当给予泽泻醇A-24-醋酸酯和苯唑西林单独以及联合治疗十天后,联合治疗组在皮肤组织中均能实现4-5log10 CFU/g的杀菌效果。证明泽泻醇A-24- 醋酸酯提高β-内酰胺类抗生素抗MRSA的疗效不仅在体外有效果,在体内也有很好的协同效果。
显然,以上所述的具体实施方案,只是对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、同等替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.泽泻醇A-24-醋酸酯在制备提高耐甲氧西林金黄色葡萄球菌对β-内酰胺类抗生素敏感性的增效剂中的应用,其特征在于,所述β-内酰胺类抗生素为苯唑西林,用于体外增效时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的浓度为25~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的浓度为2~16μg/mL;用于体内增效时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的浓度为50~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的浓度为4~16μg/mL。
2.一种联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的组合物,其特征在于,所述组合物为泽泻醇A-24-醋酸酯和β-内酰胺类抗生素,其特征在于,所述β-内酰胺类抗生素为苯唑西林,用于体外联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的浓度为25~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的浓度为2~16μg/mL;用于体内联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌时,所述泽泻醇A-24-醋酸酯的浓度为50~200μM,所述β-内酰胺类抗生素的浓度为4~16μg/mL。
3.一种联合抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的药物,其特征在于,所述药物包括权利要求2所述组合物及药学上可接受的载体。
4.权利要求3所述的药物在制备饲料添加剂的抗菌药中的应用。
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汪复.抗菌药物临床应用新编.上海医科大学出版社,1994,16. * |
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Publication number | Publication date |
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CN115350197A (zh) | 2022-11-18 |
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