抗耐藥菌克拉霉素衍生物的設計、合成及活性評價.pdf

1、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素是一類弱堿性、親脂性抗生素，具有抗菌譜廣、療效顯著、耐受性好等優(yōu)點。自上世紀50年代以來，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素被廣泛地用于呼吸道、軟組織感染的臨床治療。但是近年來，各種耐藥菌，特別是多重耐藥菌的出現(xiàn)嚴重限制了這類抗生素的應用。當前，通過半合成結(jié)構(gòu)修飾開發(fā)抗耐藥菌活性顯著、藥代動力學性質(zhì)優(yōu)良、毒副作用小的新一代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素是新藥研究的熱點。
　　 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素通過與細菌核糖體結(jié)合，干擾新生肽鏈的延長、抑制蛋白質(zhì)

2、的合成，從而發(fā)揮抗菌作用。本文在總結(jié)課題組以往研究成果的基礎(chǔ)上，針對細菌核糖體肽酰轉(zhuǎn)移酶活性中心（peptidyltransferasecenter，PTC）區(qū)域設計、合成了A、B系列，共計25個克拉霉素C-4"氨基甲酸酯衍生物，C-4"側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的氧原子到末端芳香基團之間具有不同的原子數(shù)目。A、B系列化合物C-4"氨基甲酸酯側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的酰胺基團可增強化合物與PTC區(qū)域的氫鍵作用，末端芳香基團可通過π-π堆積與PTC區(qū)域發(fā)生結(jié)合。
　

3、　 此外，為克服大環(huán)內(nèi)酯母核的誘導耐藥性，我們通過模擬酰內(nèi)酯類化合物的結(jié)構(gòu)，采用電子等排原理設計、合成了C、D系列，共計15個脫克拉定糖克拉霉素C-3氨基甲酸酯衍生物，C-3氨基甲酸酯側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的氧原子到末端芳香基團之間具有不同的原子數(shù)目。
　　 本文通過對A-D系列，共計40個目標化合物合成路線的探索，建立了C-4"、C-3氨基甲酸酯衍生物制備、分離和純化方法。在此基礎(chǔ)上，我們采用微量肉湯稀釋法對A-D系列化合物的體外抗菌活性

4、（以最小抑菌濃度MIC表示）進行了評價。具體抗菌活性如下:
　　 1)抗敏感菌活性
　　 與對應中間體相比，A-D系列化合物的抗敏感菌活性均顯著增強。絕大多數(shù)B系列化合物基本保持了克拉霉素母核的抗敏感肺炎鏈球菌及抗敏感金黃色葡萄球菌的活性(0.03μg/ml≤MIC≤1μg/ml);A、B系列化合物保持了克拉霉素對敏感化膿性鏈球菌的活性(0.007μg/ml≤MIC≤0.25μg/ml)，C、D系列化合物保持了中間體對敏

5、感化膿性鏈球菌的活性（1μg/ml≤MIC≤16μg/ml）。
　　 B15、B18對敏感肺炎鏈球菌的活性最好（MIC為0.03μg/ml），A6、B4、B5、B7～B18保持了與克拉霉素母核對敏感肺炎鏈球菌的活性（MIC≤0.5μg/ml）;B16、B18對敏感金黃色葡萄球菌活性最好（MIC為0.125μg/ml），A3、A6、B4、B5、B7、B9、B11、B12、B15～B18保持了與克拉霉素母核對敏感肺炎鏈球菌的活性(M

6、IC≤0.5μg/ml);B16、B17對敏感化膿鏈球菌的MIC分別為0.015μg/ml、0.007μg/ml，優(yōu)于克拉霉素母核;
　　 2)抗耐藥菌活性
　　 與對照藥物克拉霉素相比，所有化合物對三種耐藥肺炎鏈球菌的活性均有顯著增強，對耐藥化膿鏈球菌的活性與對照相當;B15～B18對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌及耐青霉素金黃色葡萄球菌的活性均優(yōu)于對照藥物。對于不同結(jié)構(gòu)修飾位點的克拉霉素衍生物，A、B系列化合物的抗菌活性優(yōu)

7、于C、D系列化合物。
　　 B18對ermB型耐藥肺炎鏈球菌的活性最強（MIC為0.25μg/ml），是對照克拉霉素（MIC為64μg/ml）的256倍，A、B系列中，活性較好的有A1～A7、B1、B2、B6、B7、B10、B12、B13、B16及B17(1μg/ml≤MIC≤8μg/ml)，是克拉霉素母核8～64倍;C1、C6～C8、D4及D6對ermB型耐藥菌活性較好（MIC≤64μg/ml）;活性最好的A3、A6、B17對

8、mefA型耐藥肺炎鏈球菌的活性（MIC均為0.015μg/ml）是對照克拉霉素（MIC為4μg/ml）的256倍，B16的抗菌活性（MIC為0.007μg/ml）是對照的512倍;除D2、D3、D7（MIC為8μg/ml）外，其余化合物對mefA型耐藥肺炎鏈球菌的活性均優(yōu)于對照藥物;B18對ermB+mefA型耐藥肺炎鏈球菌的活性（MIC為0.5μg/ml）最強，是對照藥物克拉霉素（MIC為128μg/ml）的256倍;大部分C、D系列

9、化合物保持了克拉霉素抗三種耐藥肺炎鏈球菌的活性。
　　 B15～B18保持了克拉霉素母核對甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌(0.5μg/ml≤MIC≤1μg/ml)及青霉素耐藥金黃色葡萄球菌的活性（0.25μg/ml≤MIC≤1μg/ml）。
　　 通過A-D系列化合物MIC的分析，我們總結(jié)出如下構(gòu)效關(guān)系:
　　 1.C-4"、C-3側(cè)鏈末端芳香基團對于化合物抗菌活性的影響:(1)芳香基團的體積大小可影響化合物的抗菌

10、活性，抗敏感菌的活性中，側(cè)鏈基團為H或F取代時優(yōu)于含OCH3取代的活性;而抗耐藥菌活性中，側(cè)鏈基團為H或鹵素活性較差;(2)當側(cè)鏈末端苯環(huán)為間位或?qū)ξ蝗〈幕衔锏幕钚?，?yōu)于鄰位取代的化合物的活性，側(cè)鏈無取代基的末端芳環(huán)優(yōu)于含有取代基的末端芳環(huán);(3)此外，電性效應可影響化合物的抗菌活性，化合物末端苯環(huán)硝基取代活性優(yōu)于給電子基（如甲氧基、甲基取代）的衍生物的活性。
　　 2.C-4"氨基甲酸酯衍生物的體外抗菌活性優(yōu)于C-3氨基甲