α-侧柏酮在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物中的应用

摘要

本发明属于医药技术领域，具体涉及α‑侧柏酮在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物中的应用。本发明通过研究发现，化合物α‑侧柏酮与碳青霉烯类抗生素联合使用时，能够对碳青霉烯类抗生素耐药菌产生协同抗菌作用，从而显著提高碳青霉烯类抗生素耐药菌感染相关疾病的治疗效果，同时进一步研究α‑侧柏酮抑制碳青霉烯类抗生素美罗培南耐药基因的耐药功能，从机制上阐明了其抗菌作用，有望应用于严重细菌感染的临床治疗，因此本发明具有重要的临床意义和社会效益。

说明书

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及α-侧柏酮在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物中的应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

碳青霉烯类抗生素为迄今抗菌谱最广、抗菌活性最强的一类抗生素，因其具有对广谱β-内酰胺酶稳定以及毒性低等特点，已经成为临床治疗严重细菌感染的最主要抗菌药物之一。但是随着碳青霉烯类抗生素的广泛应用，细菌逐渐通过产生碳青霉烯酶、外排泵和PBP结合蛋白突变等途径获得耐药性，使得细菌的碳青霉烯类抗生素耐药性不断增加，给临床抗感染治疗带来严峻的挑战。因此，筛选碳青霉烯类抗生素的增效剂，应用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染，具有重要的临床意义。

从植物中筛选低毒高效的天然活性物质，从而开发新型治疗药物具有巨大的市场价值。α-侧柏酮是单萜烯酮，主要来自侧柏、鼠尾草、艾草和杜松浆果，气味清新甜美，具有多种药理学活性，比如杀虫、抗肿瘤活性、兴奋中枢神经系统、通经和促进细胞再生等。但是目前国内外未见α-侧柏酮用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染的报道。

α-侧柏酮的分子结构式如下：

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，发明人经长期的技术与实践探索，提供一种碳青霉烯类抗生素的增效剂α-侧柏酮。化合物α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素组合使用时，可以有效杀死碳青霉烯类抗生素耐药菌。基于上述研究成果，从而完成本发明。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供α-侧柏酮在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物中的应用。本发明通过研究发现，化合物α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素联合使用时，能够对碳青霉烯类抗生素耐药菌产生协同抗菌作用，从而显著提高碳青霉烯类抗生素耐药菌感染相关疾病的治疗效果，同时进一步研究α-侧柏酮抑制碳青霉烯类抗生素美罗培南耐药基因的耐药功能，从机制上阐明了其抗菌作用。

其中，所述碳青霉烯类抗生素包括但不限于亚胺培南、美罗培南、帕尼培南、法罗培南、厄他培南和比阿培南。

所述碳青霉烯类抗生素耐药菌包括但不限于临床上熟知的碳青霉烯类耐药肠杆菌、碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌和碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌。

本发明的第二个方面，提供α-侧柏酮联合碳青霉烯类抗生素在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物组合物中的应用。

其中，所述α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素的质量比为0.1-20:1。

所述碳青霉烯类抗生素耐药菌包括但不限于临床上熟知的碳青霉烯类耐药肠杆菌、碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌和碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌。

所述碳青霉烯类抗生素包括但不限于亚胺培南、美罗培南、帕尼培南、法罗培南、厄他培南和比阿培南。

本发明的第三个方面，提供一种药物组合物，所述药物组合物包括α-侧柏酮和碳青霉烯类抗生素；

所述α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素的质量比为0.1-20:1。

所述药物组合物可用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染所致相关疾病。

本发明的第四个方面，提供一种用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染的方法，所述方法包括向受试者施用上述药物组合物。

与现有技术方案相比，上述一个或多个技术方案具有如下有益效果：

上述技术方案首次发现化合物α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素组合使用时，可以有效杀死碳青霉烯类抗生素耐药菌，有望应用于严重细菌感染的临床治疗，因此具有重要的临床意义和社会效益。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明的一个典型具体实施方式中，提供α-侧柏酮在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物中的应用。本发明通过研究发现，化合物α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素联合使用时，能够对碳青霉烯类抗生素耐药菌产生协同抗菌作用，从而显著提高碳青霉烯类抗生素耐药菌感染相关疾病的治疗效果，同时进一步研究α-侧柏酮抑制碳青霉烯类抗生素美罗培南耐药基因的耐药功能，从机制上阐明了其抗菌作用。

其中，所述碳青霉烯类抗生素包括但不限于亚胺培南、美罗培南、帕尼培南、法罗培南、厄他培南和比阿培南。

所述碳青霉烯类抗生素耐药菌包括但不限于临床上熟知的碳青霉烯类耐药肠杆菌、碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌和碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌；本发明的一个具体实施方式中，使用多重耐药肠杆菌Enterobacter roggenkampii POL1进行试验验证。

本发明又一具体实施方式中，提供α-侧柏酮联合碳青霉烯类抗生素在制备治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染药物组合物中的应用。

本发明又一具体实施方式中，所述α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素的质量比为0.1-20:1。

所述碳青霉烯类抗生素耐药菌包括但不限于临床上熟知的碳青霉烯类耐药肠杆菌、碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌和碳青霉烯类耐药铜绿假单胞菌。

所述碳青霉烯类抗生素包括但不限于亚胺培南、美罗培南、帕尼培南、法罗培南、厄他培南和比阿培南。

本发明又一具体实施方式中，提供一种药物组合物，所述药物组合物包括α-侧柏酮和碳青霉烯类抗生素；

所述α-侧柏酮与碳青霉烯类抗生素的质量比为0.1-20:1。

所述药物组合物可用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染所致相关疾病；在本发明的一个具体实施方式中，所述疾病包括但不限于院内获得性肺炎、败血症、腹膜炎等。

所述药物组合物还包括非药物活性成分，其包括药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂。

本发明的又一具体实施方式中，所述非药物活性成分包括：

药学上相容的无机或有机酸或碱、聚合物、共聚物、嵌段共聚物、单糖、多糖、离子和非离子型表面活性剂或脂质；

药理上无害的盐(优选氯化钠)、调味剂、维生素(优选维生素A或维生素E、生育酚或维生素原)、抗氧化剂(优选抗坏血酸)，以及稳定剂和/或防腐剂。

所述药物制剂的给药剂型包括：液体剂型、固体剂型、外用制剂和喷剂；

本发明又一具体实施方式中，包括以下剂型：真溶液类、胶体类、微粒剂型、乳剂剂型、混旋剂型、片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、栓剂、冻干粉针剂、包合物、填埋剂、贴剂、擦剂。

本发明又一具体实施方式中，提供一种用于治疗碳青霉烯类抗生素耐药菌感染的方法，所述方法包括向受试者施用上述α-侧柏酮或药物组合物。

以下结合具体实例对本发明作进一步的说明，以下实例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。凡是依据本发明的技术实质对实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

实施例1美罗培南和α-侧柏酮联合使用时对多重耐药菌具有协同抑菌作用

本实施例中多重耐药菌株Enterobacter roggenkampii POL1为实验室分离保存，美罗培南CAS：119478-56-7(≥98％)购自Sigma公司，α-侧柏酮CAS：546-80-5(≥96％)，购自Sigma公司。美罗培南用无菌水配制成32mg/mL的母液，用0.22μm滤膜过滤后分装到无菌离心管中，-80保存。α-侧柏酮用DMSO配制成1mg/mL的母液，用0.22μm滤膜过滤后分装到无菌离心管中，-80保存。

参照CLSI规定，采用微量肉汤稀释法测定美罗培南和α-侧柏酮对多重耐药菌POL1的最小抑菌浓度(MICs)。结果如表1所示，POL1菌株对美罗培南的MICs为>128mg/L，而加入5mg/Lα-侧柏酮时显著降低POL1菌株对美罗培南的MICs(8mg/L)，表明美罗培南和α-侧柏酮联合使用时对POL1菌株具有协同抑菌作用。

表1多重耐药菌的MICs(mg/L)

实施例2美罗培南和α-侧柏酮联合治疗小鼠急性腹膜炎的效果

通过腹腔注射Enterobacter roggenkampii POL1菌株建立小鼠急性腹膜炎模型，给药组每天2次注射美罗培南(10mg/kg)或美罗培南+α-侧柏酮(10mg/kg+5mg/kg)，不给药组注射等体积生理盐水，然后在24小时、48小时和72小时抽取腹腔液进行细菌培养、鉴定和计数，同时取尾静脉血计数外周血白细胞总数，观察联合应用美罗培南和α-侧柏酮的抗感染治疗效果。结果显示美罗培南和α-侧柏酮联合给药组在72小时已经清除细菌感染，腹腔液中未检测到细菌，外周血白细胞总数处于正常范围(表2)。而单独给药美罗培南或不给药组在第72小时仍然表现出腹膜炎症状，并且有少数试验小鼠死亡。

表2各组小鼠72小时腹腔液细菌和外周血白细胞计数

实施例3α-侧柏酮抑制美罗培南耐药基因的耐药功能

发明人通过前期研究证实POL1中与美罗培南耐药性有关的耐药基因之一为LMJ44_RS09805/LMJ44_RS09810/LMJ44_RS09815，编码抗生素外排泵。通过重叠PCR扩增上述POL1菌株(引物为F:aatattgaaaaaggaagagtatgaccttttttcatcgctc,SEQ ID NO.1，R:ttatgcctgcggcgtgatct,SEQ ID NO.2)中的美罗培南耐药基因，连接到大肠埃希菌启动子的下游，重组载体测序验证后转化到大肠埃希菌DH5α菌株，获得异源表达重组菌株P9815。MIC检测显示，P9815菌株的美罗培南MIC值分别为>128mg/mL，添加1mg/L-5mg/Lα-侧柏酮时MIC值均<2mg/L(表3)，而出发菌株DH5α的美罗培南MIC值为<2mg/L，α-侧柏酮MIC值为>128mg/L，说明α-侧柏酮能够抑制美罗培南耐药基因的耐药功能。

表3多重耐药菌的美罗培南MICs(mg/L)

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。