本發明涉及一種具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,還涉及所述核苷類抗生素的制備方法和應用。
背景技術:
1、青霉素作為第一種抗生素問世12年后,耐藥細菌的問題漸漸出現,甚至發展成為超級耐藥細菌,并且隨著抗生素類藥物的廣泛使用,細菌的耐藥性問題不斷威脅著人類健康和全球公共衛生的安全性。2002年mcdonald等人首次在streptomyces?sp.nrrl?30471的發酵液中分離得到22個muraymycins(j?am.chem.soc.2002,124:10260),并發現其具有極強mray轉位酶活性,可有效地抑制細菌細胞壁生物合成過程,從而表現出強大的抗菌活性。muraymycins屬于核苷類抗生素,其結構單元主要包括纈氨酸、l-亮氨酸、非蛋白源氨基酸epicapreomycidine、氨基丙烷、甘氨酰尿苷(glyu)核心部分,根據多肽部分亮氨酸殘基的結構變異可分為a、b、c、d四類,d類為最簡單的l-亮氨酸、c類為(3s)-3-oh-l-亮氨酸、b類為l-亮氨酸酰化連接一個飽和脂肪酸支鏈,碳鏈長度3~10個c,a類與b類相似,只是脂肪酸支鏈的末端被胍基取代。其中a類抗菌活性最強,對大腸桿菌突變體(e.coliδtolc)mic小于0.03μg/ml,對感染金黃色葡萄球菌的小鼠ed50達1.1mg/kg。muraymycin除了mray轉位酶抑制活性外,2016年研究發現muraymycin?d1對復制和非復制狀態下的結核分支桿菌的n-乙酰葡糖胺-1-磷酸轉移酶(weca)具有抑制活性,從而表現出較好的抗結核分枝桿菌活性。但是發酵培養muraymycins的得率較低,需要優化發酵方法提高化合物的得率,或尋找其他結構新穎活性更強的類似物。
技術實現思路
1、發明目的:本發明的目的是提供一種具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,還提供上述核苷類抗生素的制備方法和應用。
2、技術方案:本發明公開了一種具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,分子式為c38h61n11o15,命名為muraymycin?d9,結構如式i所示:
3、
4、其中,所述核苷類抗生素為肽鏈末端纈氨酸與非蛋白源氨基酸epicapreomycidine亞胺脫水環合的muraymycin核苷類抗生素;通過對鏈霉菌streptomyces?sp.nrrl?30475及其突變株進行發酵培養基篩選和優化,再經量大發酵和分離純化得到;或經化學合成的方法得到。
5、上述核苷類抗生素的制備方法,包括以下步驟:
6、(1)發酵:取鏈霉菌streptomyces?sp.nrrl?30475菌株,用bpm23a培養基培養得到種子培養液,將種子培養液接種至bpm23a培養基中培養得到發酵液;
7、(2)提取:將步驟(1)得到的發酵液進行離心,得到菌絲體和上清液;菌絲體采用甲醇超聲提取,濃縮后得到提取物a;上清液加入非離子型大孔樹脂攪拌,過濾,棄去濾液,大孔樹脂用甲醇洗脫至無色,回收甲醇得到提取物b;
8、(3)分離:提取物a和b合并,依次采用反向mci柱色譜、sephadex?lh-20柱色譜以及制備液相方法進行分離純化,得到具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素。
9、其中,步驟(1)具體為,取鏈霉菌streptomyces?sp.nrrl?30475菌株純化m2板,用bpm23a培養基25~30℃條件下培養3~5天;得到的種子培養液接種至10~15l的bpm23a培養基中,25~30℃條件下培養7~10天,得到發酵液。
10、其中,步驟(2)中,菌絲體采用甲醇超聲提取3~5次;上清液加入1%~4%的非離子型大孔樹脂,攪拌6-8小時后過濾。
11、其中,步驟(3)具體為,將上述提取物采用mci柱色譜分離,依次用20%、40%、60%、80%和100%甲醇洗脫,合并共得到19個流分fr.1-1~fr.1-19;fr.1-7采用凝膠柱層析進行分離得到5個流分fr.1-7-1~fr.1-7-5,fr.1-7-2采用制備液相meoh洗脫,即得具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素。
12、本發明還公開了一種藥物組合物,包含上述具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,以及藥學上可接受的載體。
13、上述具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素可以應用在制備抗菌藥物中的應用。
14、其中,所述抗菌藥物,為抗結核桿菌藥物。
15、其中,所述藥物,劑型為片劑、膠囊劑、注射劑、粉針劑、顆粒劑、脂肪乳劑、微囊、滴丸、軟膏劑或透皮控釋貼劑。
16、其中,將本發明提供的核苷類化合物制成片劑時,把muraymycin?d9和乳糖或玉米淀粉,需要時加入潤滑劑硬脂酸鎂,混合均勻,整粒,然后壓片制成片劑;本發明提供的核苷類化合物制成膠囊劑時把muraymycin?d9和載體乳糖或玉米淀粉混合均勻,整粒,然后裝膠囊制成膠囊劑;本發明提供的核苷類化合物制成顆粒劑時,把muraymycin?d9和稀釋劑乳糖或玉米淀粉、混合均勻,整粒,干燥,制成顆粒劑;本發明提供的核苷類化合物制成粉針劑、注射液時加入載體按藥學常規方法制備得到;本發明提供的核苷類化合物制成脂肪乳劑、軟膏劑或透皮控釋貼劑等劑型時加入載體按藥學常規方法制備得到。
17、發明原理:本發明的具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,是通過對鏈霉菌streptomyces?sp.nrrl?30475進行發酵條件篩選和優化,通過添加亮氨酸等生物合成前體進行量大發酵,采用現代色譜手段進行分離純化,得到的一個結構新穎muraymycin化合物,為首次報道的肽鏈末端纈氨酸與非蛋白源氨基酸epicapreomycidine亞胺脫水環合的muraymycin核苷類抗生素,命名為muraymycin?d9。該化合物結構骨架罕見,且不容易通過化學合成或改造獲得,活性測試結果顯示化合物muraymycin?d9對恥垢分枝桿菌具有較強的抗菌活性。
18、有益效果:與現有技術相比,本發明具有以下顯著優點:本發明的具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,經過體外抗結核桿菌活性研究表明,本發明提供的核苷類化合物muraymycin?d9對恥垢分枝桿菌具有較強抗菌活性,ic50為32μg/ml,是一種優良的抗菌新化合物,可開發成新的抗菌藥物。所述藥物,劑型為片劑、膠囊劑、注射劑、粉針劑、顆粒劑、脂肪乳劑、微囊、滴丸、軟膏劑或透皮控釋貼劑等。
1.一種具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,其特征在于,所述核苷類抗生素的分子式為c38h61n11o15,結構如式i所示:
2.根據權利要求1所述的核苷類抗生素,其特征在于,所述核苷類抗生素為肽鏈末端纈氨酸與非蛋白源氨基酸epicapreomycidine亞胺脫水環合的muraymycin核苷類抗生素。
3.一種權利要求1所述核苷類抗生素的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
4.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟(1)具體為,取鏈霉菌streptomyces?sp.nrrl?30475菌株純化m2板,用bpm23a培養基在25~30℃條件下培養3~5天;得到的種子培養液接種至10~15l的bpm23a培養基中,25~30℃條件下培養7~10天,得到發酵液。
5.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,菌絲體采用甲醇超聲提取3~5次;上清液加入1%~4%的非離子型大孔樹脂,攪拌6~8小時后過濾。
6.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,步驟(3)具體為,將上述提取物采用mci柱色譜分離,依次用20%、40%、60%、80%和100%甲醇洗脫,合并共得到19個流分fr.1-1~fr.1-19;fr.1-7采用凝膠柱層析進行分離得到5個流分fr.1-7-1~fr.1-7-5,fr.1-7-2采用制備液相meoh洗脫,即得具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素。
7.一種藥物組合物,其特征在于,所述藥物組合物包含權利要求1所述的具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素,以及藥學上可接受的載體。
8.一種權利要求1所述具有抗結核桿菌活性的核苷類抗生素在制備抗菌藥物中的應用。
9.根據權利要求8所述的應用,其特征在于,所述抗菌藥物,為抗結核桿菌藥物。
10.根據權利要求8所述的應用,其特征在于,所述藥物,劑型為片劑、膠囊劑、注射劑、粉針劑、顆粒劑、脂肪乳劑、微囊、滴丸、軟膏劑或透皮控釋貼劑。