脫克拉定糖阿奇霉素衍生物的設計、合成和活性研究.pdf

1、大環(huán)內酯是治療細菌感染的重要藥物，活性主要來自化合物的大環(huán)。阿奇霉素和克拉霉素為第二代大環(huán)內酯，它們比第一代大環(huán)內酯紅霉素的藥代動力學性質更好，穩(wěn)定性更強。然而，細菌耐藥性的出現(xiàn)促使研究出對耐藥菌活性更好的新型大環(huán)內酯類藥物成為一項亟待完成的任務。
　　在核糖體的50S亞基上，從肽酰轉移酶的中心到肽釋放通道有三個可能結合位置。大環(huán)內酯通過和50S亞基結合以及堵塞肽通道出口，阻止蛋白質合成。據報道紅霉素的2'位羥基能夠與23 SrR

2、NA上結構域Ⅴ的A2058結合（這是第一個結合位點）。第二個位點是酮內酯的11，12位氨基甲酸酯側鏈與A752結合，能保證酮內酯類對耐藥性菌種的優(yōu)良活性。第三個結合位點是CP-544372的4"-O-芳烷基基團能和50S亞基的A位和P位的核苷酸發(fā)生作用。
　　最近幾年，耐藥性愈加惡化，新的大環(huán)內酯抗生素研發(fā)的需求十分迫切。耐藥性主要是erm編碼的核糖體甲基化和mefA編碼的外排泵耐藥。由erm表達的甲基化酶讓A2058甲基化，造成

3、了主要的大環(huán)內酯耐藥。由mef基因表達的外排泵會把藥物泵到胞外造成中等水平的耐藥。因此，迫切需要研發(fā)出能夠克服肺炎鏈球菌耐藥性的大環(huán)內酯抗生素，科學家也希望新的結構能夠保持優(yōu)良的藥代動力學性質同時對酸穩(wěn)定。
　　綜上所述，我們以肽酰轉移酶中心區(qū)域(peptidyl transferase center，PTC)的核苷酸為靶點，設計了3-O-芳烷基氨基甲酸酯-脫克拉定糖阿奇霉素11，12環(huán)碳酸酯A。我們希望3-O-芳烷基氨基甲酸酯側

4、鏈能夠與PTC區(qū)域的核苷酸G2505，C2610和U2586等通過氫鍵、π鍵堆積和靜電作用結合。在此基礎上，我們以肽酰轉移酶中心區(qū)域和結構域Ⅱ的A752為靶點，設計3-O-芳烷基氨基甲酸酯-11-O-芳烷基氨基甲酸酯阿奇霉素B，同時進行了活性測定。它的11位側鏈可以與A752作用，產生核糖體親和力。
　　同時，我們設計了以erm介導的甲基化的核糖體為靶點的2'-O-芳烷基氨基甲酸酯-11，12-環(huán)碳酸酯脫糖阿奇霉素C-E。C-E是

5、我們合成的3個系列的未見文獻報道的全新的化合物，2'-O-側鏈可以與A2058(在耐輻射球菌中是A2041)和其周圍核苷酸通過疏水鍵、氫鍵和π鍵作用結合。
　　我們合成了71個新型氮雜內酯類，它們的結構已通過幾種譜進行了確證。之后，我們采用肉湯稀釋法進行目標化合物的體外活性測定，以最小抑菌濃度(MIC,minimum inhibitory concentrations)表示。
　　抗菌活性總結如下:
　　1.對陰性菌活

6、性:化合物C6、D1和D2對大腸桿菌活性最強，MIC值是32μg/mL，與對照藥克拉霉素相當(32μg/mL)。活性最好化合物對銅綠假單胞菌的MIC值是4μg/mL，比對照藥顯著提高。
　　2.對敏感菌活性:化合物B7對敏感性金黃色葡萄球菌、敏感性化膿球菌活性最強，MIC值分別為1和0.03μg/mL。令人鼓舞的是，化合物B8(0.5μg/mL)對枯草芽孢桿菌活性比對照藥阿奇霉素提高了兩倍(1μg/mL)。
　　3.對耐藥菌

7、活性:對表皮葡萄球菌活性最好的為B8(0.125μg/mL)，比對照的阿奇霉素(0.25μg/mL)和克拉霉素(0.25μg/mL)提高了兩倍?；衔顰3、B7、C15、C16和D8對耐藥金葡菌的MIC是32μg/mL，與對照藥物克拉霉素相等(32μg/mL)。
　　化合物A1對紅霉素耐藥的化膿球菌有強的活性，MIC是8μg/mL，活性比對照藥物提高了32倍(256μg/mL)。E3對耐藥化膿菌的MIC為16μg/mL，活性比對照

8、藥強16倍?；衔顰2，A3，A8，A15，B4，B6，B8，C13，D8，E2，E4，E8和E9也表現(xiàn)出了對耐藥性化膿球菌中等水平的活性(32μg/mL)。
　　多數化合物對erm耐藥鏈球菌有比對照提高許多的活性。活性最佳的B8對ermB鏈球菌的活性比對照(256μg/mL)提高256倍，它的MIC值是1μg/mL。
　　化合物B6、B7、A7、A8對mefA耐藥菌的MIC分別為0.5μg/mL，0.25μg/mL，1μg

9、/mL，1μg/mL，比對照藥物阿奇霉素顯著提高(4μg/mL)。
　　化合物A3(1μg/mL),B8(1μg/mL),B2(2μg/mL),B7(2μg/mL),C15(2μg/mL)，表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗mefA+ermB型耐藥肺炎鏈球菌活性，抗菌活性分別比阿奇霉素(256μg/mL)提高了256倍，256倍，128倍，128倍，128倍。
　　對71個化合物的MIC分析而得出的構效關系:
　　1.B8對枯草芽孢桿菌

10、(0.5μg/mL)、表皮(0.125μg/mL)、erm型耐藥的肺炎鏈球菌(1μg/mL)和ermB+mefA鏈球菌(1μg/mL)的活性都為最佳，可能是B8的11位側鏈和A752作用，而且3-O-芳烷基氨基甲酸酯基團與PTC區(qū)域的核苷酸結合位點結合。這能提高化合物對敏感和耐藥菌活性，尤其是對erm和erm+mef鏈球菌。結合方式包括氫鍵、靜電力和π鍵堆積等。
　　2.對于敏感的金葡菌、芽孢桿菌、表皮葡萄球菌、erm+mef鏈球

11、菌和耐藥的化膿菌，3-O-正己基D8的活性比3-O-正戊基D7更好。具有3-O-正己基的B8也表現(xiàn)出對這4種細菌強的活性。所以C-3位側鏈末端的正己基基團對抗菌活性的提高是有利的。我們推測3-O-正己基氨基甲酸酯側鏈具有適宜的長度和空間構象，所以能夠到達PTC區(qū)域并與核苷酸發(fā)生作用。
　　3.經過體外抗菌活性測試發(fā)現(xiàn)，化合物C3，C6-C7，C11-C13，D7-D8，E2-E4，E7-E9對ermB型耐藥性肺炎鏈球菌的活性是16