JP6084084B2 - 抗菌剤、及び抗菌活性増強剤 - Google Patents
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一般式(1):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド、及び/又は一般式(2):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有する抗菌剤。
一般式(1)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有し、且つ前記R2が水酸基である、請求項1に記載の抗菌剤。
前記一般式(1)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド及び/又は前記一般式(2)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有するコウホネ属植物抽出物を含有する、請求項1又は2に記載の抗菌剤。
ブドウ球菌属菌及び/又は腸球菌用である、請求項1〜3のいずれかに記載の抗菌剤。
薬剤耐性菌用である請求項1〜4のいずれかに記載の抗菌剤。
薬剤耐性菌がメチシリン耐性菌及び/又はバンコマイシン耐性菌である請求項5に記載の抗菌剤。
さらにβラクタム系抗菌薬及び/又はアミノグリコシド系抗菌薬を含有する請求項1〜6のいずれかに記載の抗菌剤。
一般式(1):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド、及び/又は一般式(2):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有する、βラクタム系抗菌薬及び/又はアミノグリコシド系抗菌薬の抗菌活性増強剤。
本発明の抗菌剤は、一般式(1):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド、及び/又は一般式(2):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有する抗菌剤である。
本発明の抗菌活性増強剤は、一般式(1):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド、及び/又は一般式(2):
で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有する、βラクタム系抗菌薬及び/又はアミノグリコシド系抗菌薬の抗菌活性増強剤である。
図1のフローチャートに従って、Nuphar japonicum(和名:コウホネ)の根茎を乾燥させた生薬であるセンコツ(高砂薬業(株))から抽出液を得て、該抽出液を分画した。さらに各画分の抗菌活性を測定した。図1のフローチャートの各ステップ(A、B、C)の詳細については下記のとおりである。
センコツ4.0 kgをミキサーで粉砕し、該粉砕物に1 kgにつき約20 Lの100% メタノールを添加し、室温で2時間静置することにより抽出を行った。得られた抽出液を減圧ろ過し、ろ液から溶媒を留去し、323 gの乾燥物(メタノール抽出液乾燥物)を得た。100% メタノール抽出物102 gをミキサーにより粉砕後、該粉砕物を約1 Lの1 M 塩酸に懸濁し、該懸濁液を分液ロートに移した。分液ロートにさらに約1 Lのクロロホルムを加え、撹拌して静置した後、クロロホルム層を除去した(クロロホルム層の着色が薄くなることを目安として、この操作を2回行った)。クロロホルム層が除去された後に残った水層をビーカーに移し、ここにアンモニア水を適量加えることによりpHを約10に調整した後、分液ロートに移した。分液ロートにさらに水層とほぼ同量の酢酸エチルを加え、撹拌して静置した後、酢酸エチル層を除去した(酢酸エチル層の着色が薄くなることを目安として、この操作を計8回行った)。なお、水層と酢酸エチル層のどちらにも移行しない不溶物を別途回収した。得られた各種有機溶媒層及び水層、及び不溶物を、それぞれエバポレーターによって溶媒留去し、乾燥させた。不溶物はデシケーターを用いて乾燥させた。その結果、クロロホルム層から10.1 gの乾燥物(クロロホルム画分乾燥物)、酢酸エチル層から9.0 gの乾燥物(酢酸エチル画分乾燥物)、水層から113 gの乾燥物(水画分乾燥物)、不溶物から64.3 gの乾燥物(不溶画分乾燥物)が得られた。
酢酸エチル画分乾燥物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。具体的には次のように行った。クロロホルムで膨潤させたシリカゲル (70-230 mesh, 60Å, SIGMA-ALDRICH Co.)約400 mlを、内径40 mmのオープンカラムに充填した。酢酸エチル画分乾燥物8.17 gを少量の混合溶媒1(クロロホルム:酢酸エチル:ジエチルアミン=20:1:1(v/v))に溶解し、該溶解液をシリカゲルが充填されたカラムに通液することにより、酢酸エチル画分乾燥物の成分をシリカゲルカラムに保持させた。その後、溶出液として、混合溶媒1を1200 ml通液し、次いで混合溶媒2(メタノール:ジエチルアミン=10:1(v/v))を1200 ml通液した。カラムから溶出された液を800 mlずつ3つに分けて回収し、溶出された順にfr. 1、fr. 2、fr. 3とした。各画分から、減圧下で溶媒を留去した。その結果、fr. 1から5.56 gの乾燥物(fr. 1乾燥物)、fr. 2から1.27 gの乾燥物(fr. 2乾燥物)、fr. 3から1.30gの乾燥物(fr. 3乾燥物)が得られた。
fr. 1乾燥物をさらにシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。具体的には次のように行った。混合溶媒3(ノルマルヘキサン:酢酸エチル:アンモニア水=75:25:1(v/v)))で膨潤させたシリカゲル(70-230 mesh, 60 Å,SIGMA-ALDRICH Co.) 約350 mLを、内径44mmのオープンカラムに充填した。fr. 1乾燥物 0.92 gを約2 mLの混合溶媒3に溶解し、該溶解液をシリカゲルが充填されたカラムに通液することにより、fr. 1乾燥物の成分をシリカゲルカラムに保持させた。その後、溶出液として、混合溶媒3を1000 ml通液し、次いで混合溶媒4(メタノール:アンモニア水=100:1(v/v))を700 ml通液した。カラムから溶出された液を、順次、順相薄層クロマトグラフィーで展開し、スポットのパターンによって10個の画分に分けた(fr. 1-I〜fr. 1-X)。各画分から、減圧下で溶媒を留去した。その結果、fr. 1-Iから34.9 mgの乾燥物(fr. 1-I乾燥物)、fr. 1-IIから51.9 mgの乾燥物(fr. 1-II乾燥物)、fr. 1-IIIから91.8 mgの乾燥物(fr. 1-III乾燥物)、fr. 1-IVから36.4 mgの乾燥物(fr. 1-IV乾燥物)、fr. 1-Vから50.6 mgの乾燥物(fr. 1-V乾燥物)、fr. 1-VIから73.7 mgの乾燥物(fr. 1-VI乾燥物)、fr. 1-VIIから14.5 mgの乾燥物(fr. 1-VII乾燥物)、fr. 1-VIIIから159.9 mgの乾燥物(fr. 1-VIII乾燥物)、fr. 1-IXから167.5 mgの乾燥物(fr. 1-IX乾燥物)、fr. 1-Xから1276.3 mgの乾燥物(fr. 1-X乾燥物)が得られた。
薄層クロマトグラフィーの結果から、fr.1-VIIIは単一の化合物であると考えられたため、1H-NMR解析により構造を決定した。その結果、表4に示すケミカルシフト値が得られた。この値は、セスキテルペン二量体チオアルカロイドの一種である6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジン(6,6’-dihydroxythiobinupharidine)のものとほぼ一致した。また比旋光度も一致した。なお、表4中、6,6’-dihydroxythiobinupharidineのケミカルシフト値等は、Yoshikawa M. et al., HETEROCYCLES, 1997, Vol. 45, No. 9, pp1815-1824より抜粋した。以下の実験では、fr. 1-VIII乾燥物を6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンとして用いた。
セスキテルペン二量体チオアルカロイドの、各種菌株(メチシリン感受性黄色ブドウ球菌(MSSA)、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、及びバンコマイシン中程度耐性黄色ブドウ球菌(VISA))に対する抗菌活性を測定した。具体的には、セスキテルペン二量体チオアルカロイドである6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンの最小生育阻止濃度(MIC)と、比較対照としてβラクタム系抗菌薬であるオキサシリン及びグリコペプチド系抗菌薬であるバンコマイシンのMICを、実施例1−1と同様に測定した。結果を表5に示す。
セスキテルペン二量体チオアルカロイドによる、既存の抗生物質の抗菌活性増強作用を調べた。具体的には、βラクタム系抗菌薬であるオキサシリン、グリコペプチド系抗菌薬であるバンコマイシン、及びアミノグリコシド系抗菌薬であるアルベカシンの最小生育阻止濃度(MIC)を、セスキテルペン二量体チオアルカロイドである6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンを単独では抗菌活性を示さない濃度(0.5 μg/mL)で加えた場合(+)、及び全く加えない場合(−)それぞれの場合について、実施例1−1と同様に測定した。この測定の結果、既存の抗生物質のMICが、6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジン(−)の場合に比べて、6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジン(+)の場合により低ければ、6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンが該抗生物質の抗菌活性を増強したことを示す。結果を表6に示す。
セスキテルペン二量体チオアルカロイドの抗菌作用が、殺菌作用によるものなのか、静菌作用によるものなのかを明らかにする目的で、セスキテルペン二量体チオアルカロイド存在下での生存率を評価した。具体的には次のように行った。培地(乾燥ブイヨン「ニッスイ」培地:肉エキス 5.0 g/L, ペプトン 15.0 g/L, 塩化ナトリウム 5.0 g/L, リン酸1水素カリウム 5.0 g/L)中に、セスキテルペン二量体チオアルカロイドである6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンを各種濃度になるように加え、そこへMRSAのN315株を約109 CFU/mLとなるように植菌した。37℃で振盪培養し、3時間後、6時間後、12時間後、及び24時間後の生菌数を測定した。生菌数は、各時点での菌液を滅菌生理食塩水を用いて適切な倍率で希釈後、乾燥ブイヨン「ニッスイ」培地上に撒き、37℃で一晩培養し、出現したコロニー数を計測することでCFUとして測定した。結果を図2に示す。図2中、縦軸の単位はlog10(CFU/mL)である。
セスキテルペン二量体チオアルカロイドの、DNAトポイソメラーゼによるデカテネーション能(連環状DNA(kinetoplast DNA:kDNA)を切断・再結合して環状DNA(minicircular DNA:mcDNA)にする活性)に与える影響を調べた。具体的には、S.aureus Topoisomerase IV decatenation kit(Inspiralis社)を用いて、該キットに添付のプロトコールに従って、次のように行った。キットに含まれているアッセイ溶液(50 mM Tris-HCl pH7.5, 5 mM MgCl2, 5 mM Dithiothreitol, 1.5 mM ATP, 350 mM potassium glutamate, 0.05 mg/ml albumin)に、200 ngのkDNA、及び1 Uの黄色ブドウ球菌DNAトポイソメラーゼIVを加え、さらに溶液中の濃度が各種濃度(0.1μM、0.5μM、1μM、2μM、4μM、10μM、15μM、20μM、又は30μM、)になるように6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンを加えて反応溶液を調製した。また、比較対照として、6,6'-ジヒドロキシチオビヌファリジンに替えて、黄色ブドウ球菌トポイソメラーゼIVを阻害することが知られているciprofloxacinを加えた反応溶液も調製した。これらの反応溶液を37℃で30分間加温した。反応後のサンプルを、1% アガロースゲルにて電気泳動を行った。このアガロースゲルを1 μg/ml エチジウムブロマイド溶液で染色し、UV照射によりDNAを検出した。検出はImage Quant LAS4000で行い、Image Quant TLによりゲル中に泳動されたバンドの濃さを数値化した。kDNAは見かけの分子量が大きくほとんど電気泳動されないが、DNAトポイソメラーゼIVの働きにより連環状態が解消されると、見かけの分子量が小さくなったmcDNA(minicircle DNA)となり、電気泳動されるようになる。したがって、ゲル中に泳動されたバンドの濃さを測定することにより、DNAトポイソメラーゼ阻害活性を測定することができる。結果を図3に示す。
Claims (7)
- 一般式(1)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有し、且つ前記R2が水酸基である、請求項1に記載の抗菌剤。
- 前記一般式(1)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイド及び/又は前記一般式(2)で表されるセスキテルペン二量体チオアルカロイドを含有するコウホネ属植物抽出物を含有する、請求項1又は2に記載の抗菌剤。
- ブドウ球菌属菌及び/又は腸球菌用である、請求項1〜3のいずれかに記載の抗菌剤。
- 薬剤耐性菌用である請求項1〜4のいずれかに記載の抗菌剤。
- 薬剤耐性菌がメチシリン耐性菌及び/又はバンコマイシン耐性菌である請求項5に記載の抗菌剤。
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