[發(fā)明專利]黃酮類化合物用于制備β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210357733.5
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114699402A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬一;張?jiān)戮?/a>;高磊;秦川;張緒;王軍
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省微生物研究所
• 主分類號: A61K31/352
• 分類號: A61K31/352;A61K31/407;A61K31/496;A61P31/04;C07D311/30
• 代理公司: 西安鼎邁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明提供了黃酮類化合物用于制備絲氨酸β?內(nèi)酰胺酶抑制劑的用途。具體的所述黃酮類化合物為槲皮素、漆黃素、木犀草素、3',4',7?三羥基黃酮、芹菜素、山奈酚和二氫槲皮素中的任意一種或者多種組合，尤其公開了在制備D類絲氨酸β?內(nèi)酰胺酶OXA?48抑制劑方面的用途。本發(fā)明公開的黃酮類化合物與β?內(nèi)酰胺類藥物聯(lián)合對抗產(chǎn)生OXA?48的耐藥細(xì)菌。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶抑制劑領(lǐng)域，具體涉及黃酮類化合物作為絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的用途。

背景技術(shù)

青霉素類、頭孢類和碳青霉烯類等β-內(nèi)酰胺類抗生素是治療細(xì)菌感染最有效的藥物之一，也是臨床上使用最為廣泛的抗生素。然而，隨著抗生素的過度使用，臨床上發(fā)現(xiàn)了多種多重耐藥菌，它們的主要耐藥機(jī)制之一是表達(dá)β-內(nèi)酰胺酶，催化水解抗生素的β-內(nèi)酰胺環(huán)，從而使抗生素失效。根據(jù)β-內(nèi)酰胺酶的氨基酸序列同源性和酶水解抗生素的機(jī)制，β-內(nèi)酰胺酶可以分為A-D四類。A、C和D類是絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶(SβLs)，通過活性位點(diǎn)的絲氨酸作為親核試劑水解抗生素，而B類是金屬β-內(nèi)酰胺酶(MβLs)，利用活性中心的鋅離子進(jìn)行水解。

D類β-內(nèi)酰胺酶或OXA型β-內(nèi)酰胺酶(OXA)是一類重要的絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶。其中，OXA-48是主要的D類β-內(nèi)酰胺酶，2001年首次從土耳其分離出來，此后迅速蔓延到全世界。它通常在大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌、枸櫞酸桿菌和肺炎克雷伯菌中發(fā)現(xiàn)。OXA-48能夠水解青霉素類和碳青霉烯類抗生素，其中碳青霉烯類抗生素被稱為抗生素的“最后一道防線”。

治療產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶的耐藥細(xì)菌感染的有效策略是將β-內(nèi)酰胺類抗生素與β-內(nèi)酰胺酶抑制劑聯(lián)合使用。目前，臨床上已有獲準(zhǔn)上市的SβL抑制劑，如克拉維酸、舒巴坦和他唑巴坦，它們主要對A類和C類β-內(nèi)酰胺酶有活性。阿維巴坦是一種新的SβL抑制劑，它能夠抑制A類、C類和一些D類SβLs，包括OXA-48，但是其替代方案少，而且價(jià)格非常昂貴。因此，迫切需要開發(fā)OXA-48等D類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶的抑制劑。

天然產(chǎn)物在藥物發(fā)現(xiàn)史中發(fā)揮了重要作用，其中，黃酮類化合物是從自然界中獲得的一大類結(jié)構(gòu)多樣的天然產(chǎn)物，這類化合物骨架結(jié)構(gòu)是2-苯基色原酮(C6-C3-C6)。然而，天然產(chǎn)物作為β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的報(bào)道相對較少，黃酮類化合物作為D類SβL的抑制劑還未見報(bào)道。槲皮素是一種典型的黃酮類化合物，廣泛存在于水果、蔬菜和茶葉中，尤其是洋蔥、紅茶和蘋果中。它具有許多生物學(xué)和藥理作用，包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗病毒和抗動脈粥樣硬化。但是，目前還未見槲皮素及其結(jié)構(gòu)類似物作為D類SβL抑制劑方面的報(bào)道。

雖然槲皮素等天然產(chǎn)物中已經(jīng)有部分能夠和抗生素聯(lián)合使用增強(qiáng)抗生素的殺菌性能，但是其大多利用了黃酮類化合物本身就具有抗菌活性，比如依靠改變細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)來實(shí)現(xiàn)，不利于臨床上針對分離到的耐藥細(xì)菌選擇有效的抗生素。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的OXA-48具有水解碳青霉烯類抗生素，使抗生素失效，從而嚴(yán)重威脅到β-內(nèi)酰胺類抗生素治療細(xì)菌感染的療效。克拉維酸、舒巴坦和他唑巴坦等商業(yè)抑制劑主要對A類和C類β-內(nèi)酰胺酶具有抑制活性，針對D類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶的抑制劑種類較少，而且價(jià)格非常昂貴的技術(shù)問題。本發(fā)明公開了黃酮類化合物用于制備絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的用途，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物與青霉素類或碳青霉烯類抗生素聯(lián)用，能夠使青霉素類或碳青霉烯類抗生素免于被絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶水解，從而維持抗生素的療效。本發(fā)明通過表達(dá)OXA-48的高敏菌株大腸桿菌BW25113ΔacrAΔbamB，篩選了一個由約150個候選化合物組成的天然產(chǎn)物平臺，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物在產(chǎn)生OXA-48的敏感大腸桿菌菌株中恢復(fù)了β-內(nèi)酰胺類抗生素的活性，使MIC降低了2-8倍而不影響細(xì)菌的生長，進(jìn)一步在體內(nèi)驗(yàn)證了哌拉西林和槲皮素聯(lián)合使用對治療產(chǎn)OXA-48的大腸桿菌具有較好的療效，明顯降低了小鼠肝臟和脾臟中的細(xì)菌數(shù)量。另外，利用天然產(chǎn)物的黃酮類化合物作為制備絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶抑制劑，其副作用小，來源廣泛。

具體的，第一方面，本發(fā)明提供了黃酮類化合物用于制備絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的用途。