二肽及其制备方法和应用、金属-β-内酰胺酶抑制剂和药物组合物技术

本发明专利技术涉及一种二肽及其制备方法和应用、金属

【技术实现步骤摘要】
二肽及其制备方法和应用、金属
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β
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内酰胺酶抑制剂和药物组合物


[0001]本专利技术涉及生物医药
，特别是涉及一种二肽及其制备方法和应用、金属
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β
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内酰胺酶抑制剂和药物组合物。

技术介绍

[0002]抗生素的发现是近代医学史上一个十分重要的里程碑，为提高感染患者的生存率做出了巨大的贡献。然而，抗生素的不合理使用乃至滥用，加快了细菌耐药发展进程，给人类健康带来了极大挑战。
[0003]β
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内酰胺类抗生素是指在其化学结构内含β
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内酰胺环的抗生素的总称。β
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内酰胺抗生素通过抑制参与细胞壁合成的酶，即青霉素结合蛋白(penicillin binding proteins,PBPs)，导致细胞壁受损从而使细菌裂解死亡。β
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内酰胺类抗生素作为历史悠久、使用范围最广、临床最常使用的抗生素之一，其耐药问题也随之而来并且日趋严重。
[0004]1940年，人们首次报道了第一种β
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内酰胺酶，发现这种酶可以水解β
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内酰胺环，从而使β
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内酰胺类抗生素失效。随着各大制药公司对β
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内酰胺抗生素的持续研发，越来越多的抗生素进入市场，从而大大增加了细菌的选择压力，给产β
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内酰胺酶细菌提供了独特的生存优势，几乎所有临床革兰氏阴性菌中均被发现有表达β
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内酰胺酶，其中尤以大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌等最常见。目前已鉴定出超过2000种天然存在的β
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内酰胺酶，每种酶都具有独特的氨基酸序列和水解特性。
[0005]对于β
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内酰胺酶的分类，目前存在两种主要方法，即Ambler和Bush
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Jacoby分类。在更常见的Ambler分类中，将β
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内酰胺酶根据蛋白质序列和底物特异性分为4类，即A、B、C、D类。根据β
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内酰胺酶活性位点催化特性，分为丝氨酸
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β
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内酰胺酶(serineβ
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lactamases，SBLs)和金属
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β
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内酰胺酶(metallo
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β
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lactamases，MBLs)。SBLs包括A、C、D类酶，其利用丝氨酸水解β
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内酰胺环。MBLs包括B类酶，它需要二价锌离子水解β
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内酰胺环，但也已报道含有其他二价金属如亚铁离子的MBLs具有活性。根据氨基酸序列、底物特异性和活性位点中金属离子的数量，MBLs进一步分为三个亚类：B1，B2和B3。其中B1和B3子类MBLs在活性位点均结合两个锌离子，而B2子类MBLs仅结合一个锌离子时最具催化活性，而且当B2子类的活性中心出现第二种金属离子时其活性会受到抑制。已报道的MBLs包括新德里金属β
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内酰胺酶(New Delhi metallo
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β
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lactamases,NDMs)，Verona整合子编码的亚胺培南酶(Verona imipenemases,VIMs)和亚胺培南酶(Imipenemases,IMPs)等。
[0006]MBLSs可水解除单环β
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内酰胺类抗生素以外的几乎所有的β
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内酰胺类抗生素，危害巨大。金属
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β
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内酰胺酶抑制剂(metallo
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β
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lactamases inhibitors，MBLIs)可抑制MBLs的水解活性，从而恢复细菌对β
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内酰胺类抗生素的敏感性，具有极大的应用潜力。然而，目前临床上虽然有早已经上市的丝氨酸
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β
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内酰胺酶抑制剂如克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦和阿维巴坦等广泛应用，但迄今尚无MBLIs上市供临床使用，是未满足的临床需求。

技术实现思路

[0007]基于此，研发MBLIs迫在眉睫。本专利技术提供了一种具有MBLs抑制活性的二肽。
[0008]此外，还提供一种上述二肽的制备方法、上述二肽在制备金属
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β
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内酰胺酶抑制剂中的应用、金属
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β
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内酰胺酶抑制剂和药物。
[0009]一种二肽，所述二肽的氨基上连接有保护基团，所述二肽由第一氨基酸的羧基与第二氨基酸的氨基经缩合反应合成，所述第一氨基酸选自丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和天冬氨酸中的一种，所述第二氨基酸为半胱氨酸。
[0010]上述二肽的半胱氨酸的氨基连接其他氨基酸的羧基而形成巯基乙酸结构以抑制MBLs的活性，和半胱氨酸的羧基与其他氨基酸的氨基缩合而成的二肽相比，上述二肽缩短了巯基与羧基之间的距离，使得上述二肽抑制MBLs的效果更好；同时对二肽的游离氨基进行Fmoc保护，减小了巯基乙酸核心结构以外支链的极性，从而进一步提高了上述二肽对MBLs的抑制活性。此外，上述二肽对MBLs的抑制效果具有广谱性，对NDM、VIM和IMP均有良好的抑制效果。
[0011]在其中一个实施例中，所述保护基团选自芴甲氧羰基、苄氧羰基及叔丁氧羰基中的一种。
[0012]在其中一个实施例中，所述二肽的结构为：其中，
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R1为
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CH2SH、CH2OH或
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CH2COOH；
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R2为
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Fmoc。
[0013]一种二肽的制备方法，包括以下步骤：
[0014]将氨基上连接有保护基团的第一氨基酸与半胱氨酸进行缩合反应，制备二肽；其中，所述第一氨基酸选自丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和天冬氨酸中的一种。
[0015]上述二肽或上述二肽的制备方法制得的二肽在制备金属
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β
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内酰胺酶抑制剂中的应用。
[0016]一种金属
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β
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内酰胺酶抑制剂，包括活性成分，所述活性成分包括上述二肽或上述二肽的制备方法制得的二肽。
[0017]在其中一个实施例中，所述金属
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β
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内酰胺酶抑制剂还包括辅料。
[0018]一种药物组合物，包括非单环β
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内酰胺类抗生素、和上述二肽或上述二肽的制备方法制得的二肽。
[0019]在其中一个实施例中，所述非单环β
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内酰胺类抗生素选自青霉素类抗生素、头孢菌素类抗生素、头霉素类抗生素、硫霉素类抗生素和碳青霉烯类抗生素中的至少一种。
[0020]在其中一个实施例中，所述非单环β...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二肽，其特征在于，所述二肽的氨基上连接有保护基团，所述二肽由第一氨基酸的羧基与第二氨基酸的氨基经缩合反应合成，所述第一氨基酸选自丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和天冬氨酸中的一种，所述第二氨基酸为半胱氨酸。2.根据权利要求1所述的二肽，其特征在于，所述保护基团选自芴甲氧羰基、苄氧羰基及叔丁氧羰基中的一种。3.根据权利要求1所述的二肽，其特征在于，所述二肽的结构为：其中，
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R1为
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CH2SH、CH2OH或
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CH2COOH；
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R2为
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Fmoc。4.一种二肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氨基上连接有保护基团的第一氨基酸与半胱氨酸进行缩合反应，制备二肽；其中，所述第一氨基酸选自丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和天冬氨酸中的一种。5.权利要求1～3任一项所述的二肽或权利要求4所述的二肽的制备方法制得的二肽在制备金属
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β
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内酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：何松宏，张冰，杨玉凤，
申请(专利权)人：广州市百草桑梓医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：