一种抑制多药耐药金葡菌活性的化合物

摘要

本发明属于药学领域，涉及化合物1S*，2R*，7R*-3-苯甲酰基-2-羟基-8，8-二甲基-1，5，7-三(3-甲基-2-丁烯基)-双环[3.3.1]壬-2-烯-4，9-二酮，具有化合物7-epiclusianone的分子式与平面结构，其中手性碳原子的立体化学构型是7-epiclusianone的对映异构体，命名为ent-7-epiclusianone。本发明的化合物经药理实验及抑菌实验，结果显示，具有抑制多药耐药金葡菌的药理活性，对于含有耐氟喹诺酮类基因NorA的耐甲氧西林金黄葡萄球菌，阳性对照药物诺氟沙星的最低抑制浓度MIC为32μg/mL(100μM)时，本化合物的MIC仅为4μg/mL(7.3μM)，活性强于对照药药物。本发明化合物可用于制备抗菌注射剂，外用药物制剂。

权利要求

1.一种抑制多药耐药金葡菌活性的化合物，具有式(I)的双环壬烷的二苯甲酮平面结构，分子式为C33H42O4，

2.根据权利要求1的化合物，其特征是所述的化合物在丙酮或氯仿溶液中，具有烯醇式共振结构的多酮结构。

3.权利要求1的化合物在制备抑制多药耐药金葡菌活性药物中的用途。

4.根据权利要求3的用途，其特征是所述的金葡菌是对甲氧西林类抗生素药物具有耐药性的金黄葡萄球菌。

5.根据权利要求3的用途，其特征是所述的耐甲氧西林金黄葡萄球菌同时具有对氟诺喹酮类抗生素药物的耐药性。

6.根据权利要求3的用途，其特征是所述的抑制多药耐药金葡菌活性药物剂型是注射剂。

7.根据权利要求3的用途，其特征是所述的抑制多药耐药金葡菌活性药物剂型是外用药物制剂。

说明书

一种抑制多药耐药金葡菌活性的化合物

技术领域

[0001] 本发明属于药学领域，涉及化合物1S*，2R*，7R*-3-苯甲酰基-2-羟基-8，8-二甲基-1，5，7-三(3-甲基-2-丁烯基)-双环[3.3.1]壬-2-烯-4，9-二酮，命名为ent-7-epiclusianone(以下称HSRO1-1)，及其在制备抗耐氟诺喹酮类耐甲氧西林金黄葡萄球菌(MRSA)药物中的用途。

背景技术

[0002] 细菌耐 药是 一个日 益严重 的问题。 耐甲 氧西林 金黄葡 萄球 菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus，MRSA)已经成为近年来医院内的一种常见严重的传染病菌。除了浅表性皮肤感染，它也存在人体内部的深度感染，严重者可导致患者死亡。我国近一两年来由于抗生素广泛的使用，甚至滥用，特别是万古霉素越来越在许多医院成为常规抗生素类用药之后，这一形势同样越来越紧迫。除了采取措施通过限制滥用抗生素以减缓耐药MRSA增长的速度，同时必须研究开发新的抗多药耐药MRSA药物，即新的化学结构类型，新的作用方式的抗多药耐药金黄葡萄球菌药物作为后备，以防当现有的抗菌药物无法起作用之后，细菌的大规模爆发。

[0003] 细菌耐药有多种机制，其中，减少药物摄入细胞是细菌几种重要的耐药机制中的一种。减少药物摄入细胞又存在几种方式：细胞膜结构的改变；细胞膜蛋白的变异；药物从细胞中被主动外排(外泵efflux)。目前普遍接受的细胞对药物降低通透性的机制是主动外泵机制。转染了对抗生素和其他毒素的外泵系统从细菌到哺乳动物器官中都发现存在。根据世界卫生组织报告，具有多药耐药外泵蛋白机制的感染占了医院感染的60％。

[0004] 耐甲氧西林金黄葡萄球菌有多种耐药机制，除了具有染色体为40kb的耐药基因(mecA)通过编码甲氧西林接合蛋白(Penicilin Bindin Protein，PBP)产生对β-内酰胺产生耐药性之外，还对大环内酯(macrolide)，氟喏喹酮(fluoroqiunolones)，四环素和季胺盐类分别通过MsrA，NorA[1]，TekA[2]和QacA[3]外泵蛋白形成外泵耐药机制。在这些外泵机制中细菌细胞将普遍使用的大多数种类型抗生素药物分子“泵出”，使得药物在细胞内的浓度降低而无法起到抗菌作用。

[0005] 因此，选择含有NorA基因的MRSA细菌株作为一个筛选靶标是寻找抑制耐药细菌药物的一条重要途径[4]。

[0006] 现有技术参考文献：

[0007] [1]Ng，E.Y.W.et al.(1994).Quinolone resistance mediated by norA：physiolocgiccharacterization and relationship to flqB，a quinolone resistance locus on the Staphylococcusaureus chromosome.Antimicrob Agents Chemother，38：
1345.

[0008] [2]Guay，G.G.，et al.(1993).The tet(K)gene of plasmid pT181of Staphylococcus aures encodesand efflux protein that contains 14 transmembrane helices.Plasmid.30(2)：163-6.

[0009] [3]Marshall，N.J.et al.(1997).Antibacterial efflux systems.Microbiologia.13：285-300.

[0010] [4]Yu，J.L.，et al，2002，NorA Functions as a Multidrug Efflux Protein in both CytoplasmicMembrane Vesicles and Reconstituted Proteoliposomes，J.Bacteriology，184(5)：1370-77.

发明内容

[0011] 本发明的目的是提供一种具有抑制多药耐药金葡菌活性的化合物，涉及化合物1S*，2R*，7R*-3-苯甲酰基-2-羟基-8，8-二甲基-1，5，7-三(3-甲基-2-丁烯基)-双环[3.3.1]壬-2-烯-4，9-二酮，(以下称HSRO1-1)，及其在制备抗耐氟诺喹酮类耐甲氧西林金黄葡萄球菌药物中的用途。

[0012] 本发明提供了可用于抑制耐氟诺喹酮类耐甲氧西林金黄葡萄球菌(multidrug resistant MRSA)的天然抑制剂HRSO1-1。所述的化合物与化合物7-epiclusianone具有相同的分子式与平面结构，但其中手性碳原子的立体化学构型是7-epiclusianone的对映异构体，命名为ent-7-epiclusianone。

[0013] 本发明提供的化合物HSRO1-1，它的分子式为C33H42O4，具有式(I)的双环壬烷的二苯甲酮平面结构结构，

[0014] 在丙酮或氯仿溶液中，本化合物具有烯醇式共振结构的多酮结构。

[0015]

[0016] 本发明的化合物HSRO1-1通过下述方法制备，

[0017] 采用金丝桃属(Hypericum)植物元宝草(H.sampsonii)的根，粉碎，95％乙醇45摄氏度以下浸泡提取，合并提取液减压浓缩至乙醇全部挥发完毕，加水至浸膏混悬，用乙酸乙酯萃取。有机相减压蒸干后用硅胶和RP-18正反相柱层析多次分离得到HSRO1-1为无色晶体状化合物。

[0018] 所述化合物HSRO1-1的物理性质和波谱学性质为：

[0019] 无色晶体，[α]D19+83.1° (c0.372，CHCl3)，熔点98～100°，分子 量为502。EI-MSm/z(rel.int.)：502[M]+(2)，433(90.6)，309(100)，105(49.7)；UV(CHCl3)λmax(logε)302(3.06)，248(3.09)，206(2.55)nm；IR(KBr)vmax3352，2962，1782，1727，-1
1672cm 。

[0020] 本发明的化合物HSRO1-1进行了药理实验，经最低抑菌浓度的确定和对甲氧西林类抗生素药物具有耐药性的金黄葡萄球菌(MRSA)的抑菌实验，结果显示，本发明化合物具有药理活性，对于含有耐氟喹诺酮类基因NorA的耐甲氧西林金黄葡萄球菌株SA1199B(Kaatz G.W，Seo S.M.Antimicrob Agents Chemother41：2733-2737.1997)，阳性对照药物诺氟沙星的最低抑制浓度MIC为32μg/mL(100μM)时，而本发明化合物HSRO1-1的MIC仅为4μg/mL(7.3μM)，活性强于对照药药物。

[0021] 所涉及的耐甲西林金黄葡萄球菌同时具有对氟诺喹酮类抗生素药物的耐药性。

[0022] 本发明化合物HSRO1-1可用于制备抗菌注射剂，外用药物制剂。

附图说明

[0023] 图1是化合物HSRO1-1晶体X-衍射图。

具体实施方式

[0024] 实施例1

[0025] 取金丝桃属(Hypericum)植物元宝草(H.sampsonii)的根1.2千克，粉碎，用1升95％乙醇在45摄氏度以下浸泡提取五次，合并提取液减压浓缩至乙醇全部挥发完毕，加水800毫升至浸膏混悬，用乙酸乙酯萃取。有机相减压蒸干后层析分离。样品用硅胶柱层析，200-300目硅胶(中国青岛海洋化工厂)800克，石油醚-乙酸乙酯(9:1)洗脱，每流分为75毫升，硅胶薄层色谱检测。合并10至25流分并蒸干，重新上硅胶柱层析，200-300目硅胶200克置于4×40厘米的层析柱中，石油醚-丙酮(98:2)为洗脱剂，得到略带棕色固体化合物。再用反相硅胶RP-18柱层析(2×15厘米)，甲醇-水(9:1)洗脱纯化。得到白色晶体125毫克，经硅脱薄层色谱和反相RP-18高效液相色谱分析，为一纯化合物，鉴定为HSRO1-1。

[0026] HSRO1-1的物理性质和波谱学性质为：

[0027] 无色晶体，[α]D19+83.1° (c0.372，CHCl3)，熔点98～100°，分子 量为+502。EI-MSm/z(rel.int.)：502[M](2)，433(90.6)，309(100)，105(49.7)；UV(CHCl3)λmax(logε)302(3.06)，248(3.09)，206(2.55)nm；IR(KBr)vmax3352，2962，1782，1727，-1
1672cm 。

[0028] 实施例2化合物HSRO1-1的药理活性实验

[0029] 确定最低抑菌浓度：诺氟沙星(Norfloxacin)购于西格玛公司(SigmaChemical Co.)穆勒-亨顿肉汤(Mueller-Hinton broth，MHB；Oxoid)调至每升含20毫克钙离子和5
镁离子。通过比较McFarland标准，将细菌培养物配制成5×10cfu/ml密度的接种物。诺氟沙星与化合物HSRO1-1溶解于二甲基亚砜溶剂并稀释MHB中至512微克/毫升的起始浓度。用Nunc型96微孔板，125微升MHB加入1-11号孔；将125微升化合物或诺氟沙星(对照药物)加入1号孔并连续稀释，留下11号孔不加化合物或药物作为细菌生长对照。最后的体积加入12号孔，该孔中不含肉汤作为无菌对照。最后，细菌接种物(125微升)分别加入1-11号孔，并将该盘在37oC下培养18小时。最低抑菌浓度(MIC)是看不见细菌生长的最低浓度，所有最低抑菌浓度重复测定两次。浓度为5毫克/毫升的3-[4，5-二甲基噻唑基-2]-2，5-二苯基四唑蓝溴化物(MTT；Lancaster)由颜色黄变蓝，用于检测细菌的生长。

[0030] 实验细菌SA-1199B过度表达NorA多药耐药外泵蛋白的金黄葡萄球菌，它对诺氟沙星的耐药为MIC32微升/毫升。所述的NorA蛋白是金葡菌的主要药物外排泵(efflux pump)。

[0031] 对于耐药菌株SA-1199B，在对照药物诺氟沙星最低抑菌浓度为MIC32微克/毫升(100μM)时，化合物HSRO1-1的最低抑菌浓度为4微克/毫升(7.3μM)，表明化合物HSRO1-1的抑菌活性强于对照药物诺氟沙星。