[發明專利]一種金屬β-內酰胺酶抑制肽及其應用

無效

• 申請號: 201310325416.6
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103396471A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 沈秉正;宋金春;喻研;鄭珩;張玲莉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C07K5/083
• 分類號: C07K5/083;C07K1/04;A61K38/06;A61P31/04
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于生物醫藥領域，涉及一種金屬β-內酰胺酶抑制肽及其應用。

背景技術

β-內酰胺類抗生素是目前臨床上使用最廣、療效最為顯著的抗細菌微生物藥物之一。抗生素一方面治愈了大量感染疾病的患者，另一方面又加速了菌株的選擇，使之耐藥。目前公認的細菌耐藥機制主要有4種：①產生β-內酰胺酶，滅活β-內酰胺類抗生素；②改變細菌外膜通透性，使抗生素無法進入菌體而發揮抗菌作用；③改變靶標蛋白，使抗生素無法與之結合或降低抗生素對靶標蛋白的親和力，從而降低抗菌作用。④外排泵機制，通過細菌內膜降低對抗生素的通透性或將其從菌體內泵出，使菌體內抗生素量減少而產生耐藥。其中細菌通過產生β-內酰胺酶，水解該類抗生素結構中的β-內酰胺環，從而滅活該類抗生素是細菌產生耐藥性的主要原因。按照酶與底物作用的類型來分，可將β-內酰胺酶分為4種類型A，B，C，D，其中A，C，D的活性中心是絲氨酸，B型活性中心含有1-2個金屬Zn（II）離子，因此B型β-內酰胺酶又稱為金屬β-內酰胺酶。

目前臨床上常用的β-內酰胺酶抑制劑主要有克拉維酸、舒巴坦及他唑巴坦。這些抑制劑與β-內酰胺類抗生素組成的復方制劑在臨床上治療產β-內酰胺酶的耐藥菌發揮了巨大的作用，常見的藥物組合主要有：阿莫西林/克拉維酸、替卡西林/克拉維酸、阿莫西林/舒巴坦、哌拉西林/舒巴坦、頭孢噻肟/舒巴坦、頭孢哌酮/舒巴坦、頭孢曲松鈉/舒巴坦、美洛西林/舒巴坦、氨芐西林/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、頭孢哌酮/他唑巴坦。

令人遺憾的是，上述抑制劑對金屬β-內酰胺酶無抑制活性，前不久引起全球的關注的“NDM-1超級耐藥細菌”，也是因其能表達新德里金屬β-內酰胺酶-1（NewDelhi-Metallo-1,NDM-1）而聞名。目前，尚無上市的該類酶的抑制劑，即便處于研究階段的，也主要為小分子化合物。

發明內容

本發明的首要目的在于以多藥耐藥細菌所產生的水解抗生素的酶（金屬β-內酰胺酶）為靶標，針對其催化水解破壞抗生素的活性中心設計其小肽抑制劑，提供一種金屬β-內酰胺酶抑制肽。

本發明的另一目的在于提供上述金屬β-內酰胺酶抑制肽的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種金屬β-內酰胺酶抑制肽，為3個氨基酸的線性小肽，其氨基酸序列為Cys-Ala-Cys，分子量為296.4，化學結構如下：

上述金屬β-內酰胺酶抑制肽可通過固相合成法制備，方法簡單，技術成熟、產物質量容易控制，能滿足大規模工業化生產的需要。

上述金屬β-內酰胺酶抑制肽在抑制金屬β-內酰胺酶中的應用。

上述金屬β-內酰胺酶抑制肽在制備預防或治療耐藥菌感染疾病的藥物中的應用。

一種抗菌藥物組合物，包含所述的金屬β-內酰胺酶抑制肽，還包括該抑制肽藥學上可接受的鹽和/或藥學上可接受的載體。

所述的金屬β-內酰胺酶抑制肽與β-內酰胺類抗生素具有良好的協同作用，能明顯抑制耐藥菌產金屬β-內酰胺酶并且大幅度降低β-內酰胺類抗生素的最小抑菌濃度（MIC）。

一種抗菌藥物組合物，包含所述的金屬β-內酰胺酶抑制肽和β-內酰胺類抗生素，還包括該抑制肽和β-內酰胺類抗生素藥學上可接受的鹽和/或藥學上可接受的載體；所述的β-內酰胺類抗生素優選為美羅培南。將本發明的抑制肽與抗生素合用能更有效的抑制耐藥細菌的生長。

通過溶血實驗表明，所述的金屬β-內酰胺酶抑制肽在濃度高達5mg/mL時未發生明顯的溶血反應，其安全性高。

上述抗菌藥物組合物可以根據藥學領域的常規制劑方法制備成注射劑、片劑、注射用無菌粉末、粉劑、顆粒劑、膠囊劑、口服液、膏劑、霜劑等多種劑型。該抗菌藥物組合物可以通過注射、口服、滴鼻、滴眼、物理或化學介導的方法導入肌肉、內皮、皮下、靜脈或粘膜組織，或是被其他物質混合或包裹后導入肌體。

本發明具有如下優點與效果：本發明的金屬β-內酰胺酶抑制肽具有較強的酶抑制活性，且安全性高；其人工合成方便，生產成本低，適合工業化大規模生產；將該抑制肽與β-內酰胺類抗生素聯合使用可避免抗生素被酶水解破壞而失效，在治療耐藥菌感染領域具有良好的開發前景；本發明的金屬β-內酰胺酶抑制肽為開發新的抗菌藥物提供了新的選擇。

附圖說明

圖1是制備的金屬β-內酰胺酶抑制肽的高效液相色譜圖。

圖2是制備的金屬β-內酰胺酶抑制肽的質譜圖。

圖3是金屬β-內酰胺酶抑制肽對金屬β-內酰胺酶抑制活性的測定結果圖。