头孢菌素衍生物a对金葡菌、大肠杆菌生长曲线的影响及抑制作用
头孢菌素类抗生素具有高效、低毒、结构易改造等特点．因此人们长期致力于开发结构各异的新品种．大量的研究证实：头孢菌素7p位侧链对抗菌谱和抗菌活性起主要作用]；C3位取代基主要影响代谢稳定性、药物动力学性质，同时也对抗菌活性和抗菌谱产生影响．因而将具有生物活性的基团引入到7一氨基头孢霉烷酸(7ACA)的C3位，合成新母核，再改变7|l9位侧链，是合成抗菌谱宽、抗菌活性高，对一内酰胺酶稳定的头孢菌素的重要途径1．在头孢菌素衍生物的研究中，对合成的新头孢菌素进行构效关系研究，能够为新药的研究和开发提供基础数据．基于此，我们对合成的新头孢菌素衍生物7一[2一(2一氨噻唑一4一基)一(Z)一2一甲氧亚胺乙酰氨基]一3一(2一芳基一1，3，4一恶二唑一5一硫亚甲基)头孢一3一烯一4一羧酸a—f[6分别测定了它们对革兰氏阳性菌(G)和革兰氏阴性菌(G～)的抑制活性，M IC及药物作用的时效、量效关系，旨在为头孢菌素类药物结构设计和进一步开发提供实验依据。
1材料与方法
1．1化合物结构(图1)
1 2主要仪器
721分光光度计(上海第三分析仪器厂)；移液器(Gilson)；TH2一C恒温振荡器(江苏太仓光明分析仪器厂)。
图1化合物结构
1．3菌株
金黄色葡萄球菌(Stapyh~，OCCUSaureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草杆菌(Bacillussubtilis)，绿脓杆菌(Pseuclomonasaencgfinosa)，均由甘肃省药检所提供。
1．4平板抑菌实验法测定衍生物的抑营活性
将菌液用移液器精确稀释到一定浓度，均匀涂布于无菌的琼脂平板上，将管碟置于其上，加药物，37C孵育24h，测定M IC，重复3次取平均值。
1．5二倍稀释法检测衍生物的M IC
取试验菌接种于肉汤培养基内，37lC孵育6h．然后取l3mm×100mm试管l0管。每管加无菌肉汤0．5mL，依次2倍稀释。第l0管作为对照。37C孵育24h。测定MIC。重复3次取平均值。
1．6比浊法测定衍生物a作用于菌液的时效关系
取3组l3 mm×100 mm无菌试管。每支加1．8mL肉汤培养基。一组作为正常对照。二组加衍生物a。三组加头孢拉定。37℃孵育．然后隔时取样。于540nm测定值。重复3次取平均值。
2结果与分析
2．1 6种头孢菌素衍生物的抑菌活性
将菌体稀释。均匀涂布于琼脂平板上。每个管碟中加受试药物200 L，设3组平行。37C作用24h后测量抑菌圈直径(表1)。由表可知。6种衍生物对实验菌株均有不同程度的抑制活性。对金葡菌抑制活性最强，且呈剂量依赖关系(图2)。
表1化合物a-f的抑菌活性
系列1：金黄色葡萄球菌；系列2：大肠杆菌
图2化合物a对金葡菌、大肠杆菌作用的剂量依赖关系
2．2 6种头孢菌素衍生物的MIC
药物倍比稀释，作用于实验菌液24h后。测定药物的MIC(表2)．由表可知。该类衍生物对金葡菌的MIC≤6．56vg／mL，表明金葡菌对化合物敏感。其中衍生物a。e。f尤为明显；对其他3种实验菌的MIC为25～50~g／mL。证实化合物对4种菌液均有抑制作用，但对G作用明显强于G一，表现为对金葡菌选择性更强。
表2化合物a—f的最小抑菌浓度
2。3头孢菌素衍生物a对金葡菌、大肠杆菌生长曲线的影响
隔时取样分析该类衍生物对菌液作用的时效关系(图3、图4)。
系列1：正常生长曲线；系列2：头孢拉定；系列3：化合物a
图3化合物a对金葡菌的时效关系
系列1：正常生长曲线；系列2：化合物a；系列3：头孢拉定
图4化合物a对大肠杆菌的时效关系
由图3知，化合物作用于金葡菌后，随作用时间的延长，菌液浓度无明显增长趋势，最终无指数生长期出现，与头孢拉定作用效果相近．由图4知，化合物抑制了大肠杆菌的生长，降低菌体的生长速度，随时间的延长，大肠杆菌增长缓慢，T。期延长，指数生长期推迟，作用效果比头孢拉定明显。
3讨论
该类头孢菌素衍生物通过抑制胞壁粘肽合成酶，阻碍了细胞壁粘肽合成，使细胞壁缺损，最终导致菌体膨胀裂解[g]．实验结果表明，当芳环上取代基为卤素时(a，e，f)，抑菌作用明显，对于合成的新头孢菌素衍生物，其体外抗菌对金葡菌的M IC为0．78 t~g／mL，抑菌圈直径大于15 mm．说明：卤素取代易于与胞壁粘肽合成酶结合，破坏了细菌细胞壁的合成，达到对菌体的抑制作用，这与报道的头孢菌素主要用于耐药金葡菌引起的严重感染的治疗一致；当取代基为吡啶环时(b，d)，与胞壁粘肽合成酶结合能力较卤素取代基弱，在抑菌活性上表现为对金葡菌的MIC为1．56／~g／mL，抑菌圈直径为13～15mm，芳环上取代基为甲基的衍生物c，对金葡菌作用的MIC为1．56／~g／mL，抑菌圈直径为13～15mm，可以认为该衍生物抑制粘肽酶作用的能力相对最弱．通过测定该系列新合成头孢菌素衍生物的抑菌活性，我们可以看出：头孢菌素母核C3位被具有抗菌活性的2一取代一1，3，4恶二唑一5一硫二醇取代后，随着此活性基团上R取代基的不同，抗菌活性表现出明显差异，即与胞壁粘肽酶结合能力越强，抑菌作用越明显，具体表现为卤素取代(a，e，f)>吡啶环(b，d)>甲基取代(c)。
表明7一ACA上的取代基是影响抗菌谱和抗菌活性强弱的重要因素．这不仅给新头孢菌素类药物的结构设计提供了理论依据，而且为该类衍生物的临床应用，尤其对金葡菌引起的严重感染的治疗奠定了实验基础。
相关新闻推荐
2、贝莱斯芽孢杆菌B.velezensis B6生长曲线、驱油功能特性评价（二）