酚酸类化合物在制备抗糖尿病足耐药菌感染药物中的应用

摘要

本发明涉及酚酸类化合物抗耐药菌，特别是抗糖尿病足耐药菌感染的用途，实验结果显示了本发明酚酸类物对于铜绿假单胞菌和耐药铜绿假单胞菌的生物膜具有与阳性药物类似甚至更好的抑制效果，从而发挥其抑制抗铜绿假单胞菌和耐药铜绿假单胞菌的效果，并可明显缩短糖尿病足耐药菌感染溃疡伤口的愈合时间，不仅可用于耐药菌感染，特别是糖尿病足耐药菌感染的治疗，还有助于避免抗生素耐药问题。

说明书

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及酚酸类化合物在制备抗耐药菌药物，特别是抗糖尿病足耐药细菌感染药物中的应用。

背景技术

随着抗生素的广泛应用，微生物的耐药强度越来越高、耐药谱越来越广，耐药性形成的速度与抗菌素灭菌能力成比例上升。耐药性一旦产生，将会保持下去。抗生素的继续使用，只会为高耐药菌株继续提供选择压力，促进其复制、组构及共同享用耐药基因，导致多重耐药菌株的加快形成。目前，抗生素耐药性已经成为全球严重的公共卫生问题。

我国每年因抗生素滥用导致800亿元医疗费用增长，同时致使8万病人因其不良反应死亡。因为，不论疾患轻重、手术大小，都在使用抗生素、并且倾向于高效价抗生素和经常大量盲目长时间联合用药、个别甚至在短期内用到4种以上的抗生素而导致新的耐药菌株不断出现。有专家预言，我国可能率先进入“后抗生素时代”，即回到抗生素发现之前的时代。

糖尿病患者足部并发症中的自主神经功能障碍会导致皮肤软组织破坏，造成外源细菌侵入，且高血糖、氧分压降低和营养不良等可共同引发组织水肿、酸积聚、高渗和低效无氧代谢，此类环境适合细菌生长，并阻碍了白细胞的功能，血管疾病也会造成抗生素运输受限，进一步造成细菌清除效率降低，提高了糖尿病足细菌感染，尤其是糖尿病足耐药细菌感染的治疗难度，严重的可导致局部软组织感染，甚至骨髓炎的形成。

我国拥有极其丰富的中药和天然药物资源，药用植物近万种，为新药发现提供了丰富的物质基础和来源。而且，用中成药替代抗生素进行抗菌、消炎，具有不良反应及副作用相对较小、不产生耐药性等优点。另一方面，世界医学界已有40年的时间里没有真正意义上的新型抗生素诞生。因此，许多科研工作者不由自主地把目光集中在天然药材“抗生素”上。从传统中药资源中找到同样有抗菌消炎疗效的抗生素替代性产品，将能很好地解决抗生素耐药性这一世界难题。

近年来，细菌群体感应(Quorumsensing，QS)系统已成为研究新型抗耐药菌药物的重要靶标。QS是细菌细胞内或细胞间信号传递的一种方式，通过监控某些信号分子(又称自体诱导分子)如高丝氨酸内酯(acyl-homoserinelactone，AHL)的浓度，来控制并协调整个细菌群体行为，共同对周围环境刺激做出反应，极大增强了整个细菌群体的生存能力。

铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)具有很强的在组织表面形成生物膜的能力，并且其QS系统研究得也最为透彻，因此铜绿假单胞菌被选做本项目研究的模式菌。铜绿假单胞菌是一种重要的条件致病菌，常常引起呼吸道感染、肺炎、泌尿道感染、糖尿病足感染等医院内感染，被认为是病人在医院期间发生感染的第三大致病菌，严重危害着人类的健康与生命。铜绿假单胞菌高的内在抗药性与其群体感应系统密不可分，该QS系统控制着包括生物膜、外毒素、弹性蛋白酶、溶血素、绿脓菌素等几乎所有致病因子的表达。这些致病因子决定了铜绿假单胞菌对宿主的致病能力。其中，生物膜的形成和扩散是造成P.aeruginosa多重耐药的一个重要机制。美国国立卫生研究院(NIH)发布的一份权威调查报告指出，人类微生物感染有超过80％是通过细菌生物被膜(Biofilm，BF)介导的。BF作为一种细菌群体行为，其分化与发育与细菌群体感应密切相关。细菌群体感应系统完整的细菌可以形成发育和分化正常的、典型的能对抗杀菌剂的生物膜，而细菌群体感应系统残缺的的细菌则不能形成典型的生物膜，对抗生素的抵抗力显著下降，容易被冲洗掉，对抗菌剂敏感。通过猝灭控制细菌生物膜形成和病原菌毒力因子表达的QS系统，因不直接抑制细菌生长、不会对细菌产生选择性压力，将很有希望获得作用于新靶点、不会使细菌产生耐药性的群感抑制剂(QSinhibitors，QSI)。

当归为伞形科藁本植物当归Angelicasinensis(Oliv)Diels的干燥根茎，味甘，性辛、温，归肝、心、脾经，具补血和血、调经止痛之功效。始载于《神农本草经》，列为中品，其药效独特，历来是医家珍品，素有“十方九归”之称，当归提取物中包含多种化学成分，如酚酸类化合物阿魏酸等，当归提取物中的酚酸类化合物具有抗肿瘤、抗氧化、抗血小板凝聚、抗血栓和细胞保护作用，系统查阅当归的文献发现，现代药理和临床研究也表明当归具有良好的抗菌抗炎作用，但是没有发现当归提取物中的酚酸类化合物抗耐药菌及其抑制细菌群体感应系统，特别是抗糖尿病足细菌感染的文献报道。

发明内容

本发明的首要目的在于提供酚酸类化合物在制备抗耐药菌药物中的应用，特别的是本发明涉及酚酸类化合物在制备抗糖尿病足菌感染药物中的应用，更特别的是本发明涉及酚酸类化合物在制备抗糖尿病足耐药菌感染药物中的应用，优选的所述耐药菌为耐药铜绿假单胞菌，所述酚酸类化合物通过抑制耐药铜绿假单胞菌生物膜发挥抗铜绿假单胞菌和耐药铜绿假单胞菌的作用。

所述的酚酸类化合物具有以下结构：

本发明的另一目的在于提供一种抗耐药菌药物组合物，特别是一种抗糖尿病足细菌感染药物组合物，更特别的是一种糖尿病足耐药细菌感染药物组合物，其包括10％-90％的本发明酚酸类化合物及10％-90％的药学上可接受的辅料，所述药物组合物为口服药物或局部制剂，进一步的所述的口服药物组合物为片剂、胶囊剂、颗粒剂等，所述局部制剂为软膏剂、乳膏剂、凝胶剂或皮下注射剂等。

本发明的有益效果：

本发明提供了酚酸类化合物的一种新的用途，实验结果显示本发明的酚酸类化合物均可以抑制铜绿假单胞菌9027、铜绿假单胞菌27853和耐药铜绿假单胞菌的生物膜，显示了本发明酚酸类化合物对于铜绿假单胞菌、耐药铜绿假单胞菌的抑制效果，更突出的是本发明的酚酸类化合物对糖尿病足耐药菌感染也显示了明显的抑制作用，显著缩短了糖尿病足耐药菌感染后溃疡的愈合时间，从而提供了一种非抗生素类的抗耐药菌药物，特别是一种非抗生素类抗糖尿病足耐药菌感染药物，有助于避免抗生素耐药问题。

具体实施方式

下面将进一步的来举例说明本发明。需要指出的是，以下说明仅仅是对本发明要求保护的技术方案的举例说明，并非对这些技术方案的任何限制。本发明的保护范围以所附权利要求书记载的内容为准。

实施例1：酚酸类化合物的生物膜抑制实验

测试化合物：以呋喃酮化合物(Z)-4-溴-5-(溴亚甲基)-2(5H)-呋喃酮为阳性对照，以DMSO为阴性对照，将阳性药物及本发明的式I-式II的酚酸类化合物分别配制成32、64、128μg/mL。

实验方法：往孔板中分别加入100μL所准备的待测试化合物，接种100μL菌液。设置空白对照组(LB培养基200μL)和阴性对照组(LB培养基及菌液各100μL)。置于37摄氏度温箱中孵化。20h后，吸取孔内表层菌液，蒸馏水洗涤三次，洗去浮游细菌。干燥或者烘箱烘干后，加入220μL浓度为1％的结晶紫，室温放置30min，然后蒸馏水小心洗涤3次；加入230μL95％乙醇溶解生物膜-结晶紫复合物，酶标仪630nm波长处测定孔板吸光度值，平行测定三次。

表1酚酸类化合物对于三种铜绿假单胞菌生物膜的抑制作用

三种铜绿假单胞菌生物膜的抑制实验结果显示了本发明的酚酸类化合物对于三种铜绿假单胞菌的生物膜均具有抑制效果，其中式I、式II化合物对于三种铜绿假单胞菌均具有突出的抑制效果，式II化合物对于耐药铜绿假单胞菌的生物膜均具有与阳性药物呋喃酮化合物相当或者更好的抑制效果，表明了本发明酚酸类化合物对于绿假单胞菌和耐药绿假单胞菌的抑制效果。

实施例2酚酸类化合物的糖尿病足耐药菌感染溃疡的治疗效果实验

测试化合物：以呋喃酮化合物(Z)-4-溴-5-(溴亚甲基)-2(5H)-呋喃酮为阳性对照，以生理盐水为阴性对照，将阳性药物及本发明的式I-式II的酚酸类化合物分别配制成32、64、128μg/mL。

实验方法：75只SD大鼠随机分为正常耐药菌感染溃疡组(15只)，糖尿病耐药菌感染对照组(15只)，阳性对照组(15只)，式I化合物组(15只)，式II化合物组(15只)。

正常耐药菌感染溃疡组采用普通饲料喂养，其他组采用高脂饲料喂养8周，空腹24小时后，腹腔注射1.5％链脲佐菌素(PH值4.5的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液)35mg·Kg^-1，3天后尾静脉取血测量血糖＞16.7mmol·L^-1，制成糖尿病模型，血糖＞16.7mmol·L^-1。一周后，所有大鼠采用3％戊巴比妥钠2ml·Kg^-1剂量腹腔注射麻醉下烫伤仪烫伤(1000kg，90℃，10S)，达到深度II烫伤。三天后，在所有大鼠溃疡部位皮下注射PBS液，1×108ufc·ml^-1铜绿假单胞耐药菌各0.1ml。正常耐药菌感染溃疡组与糖尿病耐药菌感染对照组每天生理盐水处理，阳性对照组每天采用(Z)-4-溴-5-(溴亚甲基)-2(5H)-呋喃酮处理，式I化合物组与式II化合物组每天分别采用式I、式II化合物处理，测量各组愈合时间，具体结果参见表2。

表2糖尿病足铜绿假单胞耐药菌感染愈合时间

实验结果显示了糖尿病耐药菌感染对照组大鼠的溃疡伤口愈合时间相对于正常耐药菌感染组明显延长，显示了糖尿病耐药菌感染大鼠符合慢性溃疡的特征，式I、式II化合物组均显示了明显的缩短溃疡伤口愈合时间的效果，表明了其具有治疗糖尿病足耐药菌感染的效果，可用于糖尿病足细菌感染，特别是糖尿病足耐药细菌感染的治疗。

实施例3抗铜绿假单胞菌胶囊剂

抗铜绿假单胞菌胶囊剂的制备步骤为：

(1)式I化合物首先与乳糖混合10-15分钟；

(2)再加入微晶纤维素后混合10-15分钟；

(3)再加入滑石粉后混合3-5分钟；

(4)混合物装入明胶胶囊壳，即得本发明抗铜绿假单胞菌胶囊。

实施例4抗耐药铜绿假单胞菌片剂

抗耐药铜绿假单胞菌片剂的制备步骤为：

(1)式II化合物首先与乳糖混合10-15分钟；

(2)加入10％淀粉浆制软材，过14目筛，制粒后干燥，过12目筛整粒；

(3)然后加入交联聚维酮和硬脂酸镁，混合3-5分钟；

(4)混合均匀后压片，即得本发明抗耐药铜绿假单胞菌片剂。

实施例5抗糖尿病足耐药铜绿假单胞菌软膏剂

式II化合物1g；

液体石蜡适量；

凡士林加至20g；

抗糖尿病足耐药铜绿假单胞菌软膏剂的制备步骤为：取式II化合物1g置于研钵中，加入适量液体石蜡研成糊状，分次加入凡士林，研匀即得。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原料的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。