抗耐藥菌3-O-氨基甲?；?9-O-(2-氯芐基)肟基克拉霉素衍生物的設(shè)計(jì)、合成及抗菌活性研究.pdf

1、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素具有廣譜抗菌性，療效顯著，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)50年代以來(lái)，在臨床上廣泛用于治療呼吸道以及軟組織感染。然而，由于臨床上抗生素的濫用問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性日益突出。因此，研究和開發(fā)新一代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素變得尤為緊迫。當(dāng)前，研究人員通過(guò)對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的半合成結(jié)構(gòu)修飾開發(fā)了諸多抗耐藥菌活性優(yōu)良、毒副作用小的大環(huán)內(nèi)酯類衍生物。
　　抗菌機(jī)制研究表明，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素可通過(guò)與細(xì)菌核糖體結(jié)合、阻斷新生肽鏈的延長(zhǎng)、抑

2、制蛋白質(zhì)的合成，從而發(fā)揮抗菌作用。
　　克拉霉素C-9位成肟修飾被視為具有潛在價(jià)值的結(jié)構(gòu)修飾之一，3-羥基-9-O-(2-氯芐基)肟基克拉霉素作為重要的中間體也被屢屢報(bào)道。因此，我們選定3-羥基-9-O-（2-氯芐基）肟基克拉霉素作為先導(dǎo)化合物，擬對(duì)C-3位羥基進(jìn)行進(jìn)一步的修飾。這樣修飾得到目標(biāo)化合物不僅能與A2058、A2062等位點(diǎn)結(jié)合，還能與C2610、G2505及C2611等位點(diǎn)發(fā)生如疏水、氫鍵、堆疊等相互作用，特別是引入

3、的側(cè)鏈能夠伸入細(xì)菌核糖體的PTC區(qū)域，與其發(fā)生二級(jí)作用，從而顯著提高化合物的抗菌活性。
　　在此課題研究中，我們以克拉霉素為起始原料，合成出關(guān)鍵中間體3-羥基-9-O-(2-氯芐基)肟基克拉霉素，然后在其C-3位引入氨基甲酸酯側(cè)鏈，研究C-3位與C-9位聯(lián)合修飾對(duì)抗菌活性的影響。接下來(lái)，我們確立了合理的反應(yīng)路線---采用了更為簡(jiǎn)單有效的后處理方法，探索出了更為溫和的反應(yīng)條件，有效地提高了目標(biāo)化合物的產(chǎn)率。我們?cè)O(shè)計(jì)、共合成了26個(gè)全

4、新的3-O-氨基甲酰基-9-O-（2-氯芐基）肟基克拉霉素衍生物，并通過(guò)MS和1H NMR等光譜確證了其結(jié)構(gòu)。
　　在研究目標(biāo)化合物的體外抗菌活性過(guò)程中，我們采用了簡(jiǎn)單有效的測(cè)定方法---微量肉湯稀釋法，相應(yīng)的抗菌活性結(jié)果如下:
　　在所有實(shí)驗(yàn)菌株中，目標(biāo)化合物對(duì)于mefA型耐藥的肺炎鏈球菌(S.pneumoniaeA22072)和耐青霉素金黃色葡萄球菌(S.aureus ATCC31007)的抗菌活性尤為突出。對(duì)于mefA

5、型耐藥的肺炎鏈球菌(S.pneumoniae A22072)，目標(biāo)化合物的MIC值的范圍是0.12～2μg/mL，其中，7a、7q的MIC值為0.12μg/mL，7z的MIC值為0.25μg/mL，7b、7d、7f、7i、7p、7u的MIC值均達(dá)到了0.5μg/mL，優(yōu)于對(duì)照藥阿奇霉素(MIC=4μg/mL)8～32倍。其次，7f、7i、7p、7z對(duì)于耐青霉素金黃色葡萄球菌(S.aureusATCC31007)的MIC值能夠達(dá)到4μg/

6、mL，優(yōu)于對(duì)照藥物（MIC=256μg/mL）64倍。另外，7a、7b、7f、7p、7z對(duì)于耐紅霉素化膿性鏈球菌(S.pyogenes2)也有較為突出的抗菌活性(MIC=8μg/mL)，相比于對(duì)照藥物(MIC=256μg/mL)提高了32倍。而對(duì)于敏感型金黃色葡萄球菌(S.aureus ATCC25923)，7b、7o、7p、7x、7z的MIC值可以達(dá)到4μg/mL，除此之外，其余目標(biāo)化合物的MIC值也集中在8～16μg/mL范圍之內(nèi);

7、對(duì)于敏感型化膿性鏈球菌（S.pyogenes1），7z的MIC值達(dá)到0.5μg/mL，其余化合物的MIC值主要集中在1～4μg/mL。
　　總體而言，對(duì)于耐藥菌株(耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(S.aureus ATCC29213)除外），目標(biāo)化合物均表現(xiàn)出與克拉霉素相當(dāng)或明顯提高的抗菌活性，而針對(duì)敏感菌株，則弱于克拉霉素。值得一提的是，針對(duì)同一菌株，所有目標(biāo)化合物的抗菌活性都明顯優(yōu)于關(guān)鍵中間體3，也進(jìn)一步佐證了C-3位和C-9位聯(lián)合

8、修飾的有效性和可行性。
　　通過(guò)對(duì)克拉霉素衍生物的結(jié)構(gòu)與抗菌活性的分析，可總結(jié)出如下構(gòu)效關(guān)系:1）C-3位和C-9位的聯(lián)合修飾比C-9位的單一修飾的抗菌活性更為突出，可能是這種聯(lián)合修飾可導(dǎo)致化合物能與細(xì)菌核糖體發(fā)生多個(gè)位點(diǎn)的結(jié)合，增強(qiáng)了抗菌活性，特別是抗耐藥菌活性;2）適宜的芳烷基側(cè)鏈長(zhǎng)度對(duì)抗菌活性產(chǎn)生有利影響;3）芳基側(cè)鏈中含有可形成氫鍵的基團(tuán)能增強(qiáng)抗菌活性;4）引入側(cè)鏈上的取代基所處位置對(duì)化合物的體外抗菌活性幾乎沒(méi)有影響。