L-半胱氨酸类化合物在抑制NDM-1活性中的用途制造技术

本发明专利技术提供了具有下列通式的L-半胱氨酸类化合物在制备抑制耐药细菌活性的药物中的用途：其中，R选自C1-C4烷氧羰基、芳氧羰基或C1-C4烷酰基。所述化合物具有抑制NDM-1活性的作用。

【技术实现步骤摘要】
L-半胱氨酸类化合物在抑制NDM-1活性中的用途
本专利技术涉及药学领域，具体而言，涉及L-半胱氨酸类化合物的用途。
技术介绍
在被称为抗生素“黄金时代”的20世纪五六十年代，全世界每年死于感染性疾病的人数约为700万，这一数字到1999年上升到了2000万。病死率升高的主要原因是耐药菌带来的用药困难。目前，细菌耐药性问题已经非常严重。在发达国家，有5％～10％的住院病人发生过一次或更多的感染。美国每年发生医院感染的患者约为200万，死亡90000人，经济损失达45亿～57亿美元。在发展中国家，发生医院感染的危险要高出发达国家2倍～20倍。我国医院感染发生率为6％左右，但漏报率很高，可达50％以上，致死率尚不清楚。主要感染部位依次为下呼吸道、泌尿道及手术切口感染等。2010年8月，著名医学杂志《柳叶刀》报道了一例对所有β-内酰胺类抗菌药物耐药、对环丙沙星也不敏感、仅对粘菌素敏感的病例，深入研究发现其携带肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)编码的一种新型金属β-内酰胺酶，并根据患者可能感染地点(印度新德里)将这种酶命名为新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1，NewDelhimetallo-β-lactamase-1)。根据上述研究结果，英国、印度等国研究人员在印度、巴基斯坦、英国等开展了较大范围的流行病学调查，产NDM-1肠杆菌科细菌占所检测细菌的1.2％-13％，主要菌种为大肠埃希菌(Escherichiacoli)和肺炎克雷伯菌，其它细菌还有阴沟肠杆菌(Enterobactercloacae)、变形杆菌(Proteusspecies)、弗劳地枸橼酸菌(Citrobacterfreundii)、产酸克雷伯菌(Klebsiellaoxytoca)、摩根摩根菌(Morganellamorganii)、普罗威登菌(ProvidenciaEwing)等；这些细菌主要引起尿路、血流、伤口、肺部和导管相关感染等。不到一个月的时间内，在美国、加拿大、日本、韩国、澳大利亚、比利时以及我国大陆、香港、台湾地区等都已经有感染病例报道。由于产NDM-1细菌的蔓延十分迅速，有关产NDM-1细菌感染治疗的临床和基础研究还较少。目前已经阐明NDM-1属于B类β-内酰胺酶超家族中的一员，在其活性部位结合有锌离子，因此又称为金属β-内酰胺酶。其水解底物包括青霉素类、头孢菌素类和碳青霉烯类等，表现为产酶细菌对这些药物广泛耐药。与之前发现的其他B类β-内酰胺酶相比，NDM-1具有能够水解几乎所有的β-内酰胺类抗生素，且耐受大多数β-内酰胺酶抑制剂等特点。NDM-1的存在是导致NDM-1超级细菌几乎对所有β-内酰胺抗菌药物耐药的分子基础，同时由于细菌具有其它耐药机制，对氨基糖苷类、喹诺酮类等也多耐药，目前只对多粘菌素和替加环素具有较高体外敏感性。NDM-1能轻易地从一种细菌跳到另一种上面，科学家忧虑NDM-1跟危险性病毒结合，变成无法医治的人传人病毒，并且NDM-1是导致细菌多重抗药性的基础原因，一旦在全球散播，抗生素作废的时期将拉开序幕，因此开发用于抑制产NDM-1耐药细菌的活性的药物迫在眉睫。L-半胱氨酸类化合物目前在临床上多作为粘痰溶解剂，用于治疗因大量粘痰引起的呼吸系统疾病，如呼吸困难、急慢性支气管炎、支气管扩张症等。目前尚未发现L-半胱氨酸类化合物在抑制细菌活性的应用。
技术实现思路
本专利技术提供了具有下列通式的L-半胱氨酸类化合物的用途，具体而言，提供了其在制备抑制耐药细菌活性的药物中的用途，尤其是在制备抑制产NDM-1耐药细菌活性的药物中的用途：其中，R选自C1-C4烷氧羰基、芳氧羰基或C1-C4烷酰基。本文所用的“C1-C4烷氧羰基”优选甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、正丁氧羰基、异丁氧羰基或仲丁氧羰基，更优选叔丁氧羰基。本文所用的“芳氧羰基”包括但不限于苄氧羰基、芴甲氧羰基等。本文优选苄氧羰基。本文所用的“C1-C4烷酰基”是指是指酰基碳上连有C1-C4烷基，实例包括但不限于甲酰基、乙酰基、丙酰基或者直链或支链的丁酰基。优选乙酰基。在一个具体实施例中，L-半胱氨酸类化合物是N-苄氧羰基-L-半胱氨酸。在另一个具体实施例中，L-半胱氨酸类化合物是N-乙酰基-L-半胱氨酸。在又一个具体实施例中，L-半胱氨酸类化合物是N-叔丁氧羰基-L-半胱氨酸。在该用途中，所述耐药细菌是指对于几乎所有的β-内酰胺类抗菌药物具有耐药性，同时对氨基糖苷类、喹诺酮类抗菌药物也多具有耐药性的细菌。在一个具体实施例中，耐药细菌是指产NDM-1耐药细菌。产NDM-1耐药细菌选自大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌、变形杆菌、弗劳地枸橼酸菌、产酸克雷伯菌、摩根摩根菌、普罗威登菌等中的一种或多种。在该用途中，所述抑制耐药细菌的活性的药物包含上面所述的L-半胱氨酸类化合物和一种或多种β-内酰胺类抗生素。β-内酰胺类抗生素选自青霉素类、头孢菌素类、头霉素类、硫霉素类、单环β-内酰胺类和碳青霉烯类抗生素中的一种或多种。本专利技术涉及的L-半胱氨酸类化合物可以直接商购获得，也可以采用本领域已知的方法制备得到。本专利技术的L-半胱氨酸类化合物对NDM-1具有抑制效果，从而可以减少甚至消除NDM-1对β-内酰胺类抗生素的水解，解决由于NDM-1引起的耐药性。本专利技术的L-半胱氨酸类化合物与β-内酰胺类抗生素联用，通过抑制NDM-1的活性，可以进一步地提高抗生素疗效，从而能够治疗由NDM-1引起的耐药细菌感染，具有良好的药物应用前景。附图说明图1示出了药筛酶活体系底物亚安培南一水合物的化学结构式及其与NDM-1的作用位点。图2示出了底物亚安培南一水合物反应前后全波长扫描的紫外吸收光谱图的比较结果。图3示出了根据实施例1所述的N-苄氧羰基-L-半胱氨酸的NDM-1剩余活性分数对化合物浓度对数的曲线图。图4示出了根据实施例2所述的N-乙酰基-L-半胱氨酸的NDM-1剩余活性分数对化合物浓度对数的曲线图。图5示出了根据实施例3所述的N-叔丁氧羰基-L-半胱氨酸的NDM-1剩余活性分数对化合物浓度对数的曲线图。具体实施方式下面对本专利技术的各个方面和特点作进一步的描述。木专利技术使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义，即便如此，本专利技术仍然希望在此对这些术语和短语作更详尽的说明和解释，提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本专利技术所表述的含义为准。本文所用的缩略语通常为本领域技术人员所熟知的，或者可以是根据基础知识易于理解的。所用的一部分缩略语及其含义如下所示：NDM-1新德里金属β-内酰胺酶-1HEPES4-羟乙基哌嗪乙磺酸DMSO二甲基亚砜ddH2O双蒸水ep管Eppendorf微量离心管BSA小牛血清蛋白IC50半数抑制浓度本专利技术的活性测试方法以亚胺培南一水合物作为NDM-1的底物进行活性检测，亚胺培南一水合物的结构式见图1，其中表示NDM-1裂解底物的反应部位。其酶活机制是：底物亚胺培南一水合物的母核部分具有O＝C-N-C＝C共轭结构，表明底物可产生紫外吸收。由于NDM-1可以水解β-内酰胺环酰胺键，因此NDM-1与底物反应时可以水解底物的酰胺键，导致共轭结构被破坏，从而使紫外吸收消失。通过对比NDM-1与底物反应前后的全波长扫描紫外吸收光谱图发现，底物本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有下列通式的L?半胱氨酸类化合物在制备抑制耐药细菌活性的药物中的用途：其中，R选自C1?C4烷氧羰基、芳氧羰基或C1?C4烷酰基。FDA0000115496560000011.tif

【技术特征摘要】
1.具有下列通式的L-半胱氨酸类化合物在抑制耐药细菌的新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)中的用途：其中，R选自C1-C4烷氧羰基、芳氧羰基或C1-C4烷酰基，所述耐药细菌是产新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)耐药细菌，其中所述产新德里金属β-内酰胺酶(NDM-1)耐药细菌选自阴沟肠杆菌、变形杆菌、弗劳地枸橼酸菌、产酸克雷伯菌、摩根...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶子和，陈悦，杨诚，娄智勇，徐寅通，白翠改，李宁宁，王静，夏强，
申请(专利权)人：天津市国际生物医药联合研究院，
类型：发明
国别省市：