CN103601727A - 一种新型的胺类化合物修饰原卟啉的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉的用途,所述N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉具有下述结构:

Description

一种新型的胺类化合物修饰原卟啉的用途
技术领域
本发明涉及N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉的用途。 
背景技术
近年来,抗生素的滥用导致了耐药菌的的出现和传播,并产生了一些多重耐药菌即“超级细菌”(superbug)。由于“超级细菌”几乎对所有的抗生素均有耐药性,因此它的潜在的爆发性流行引起了世界各国的恐慌,科学家们正致力寻求战胜超级细菌的新药物和新手段,而研究发展新的抗感染策略亦变得迫在眉睫。 
光动力抗菌治疗法(Photodynamic antimicrobial chemotherapy,PACT)是目前最具前景的新疗法之一[1-3]。PACT是基于光、光敏剂和氧三种因素协同作用的氧化损伤机制,单一用药几乎不会导致细菌的耐药性,研究表明将PACT治疗后残存的细菌培养并传代10次,未发现其子代对PACT产生抵抗性。此外,PACT不会出现光敏剂引起的致死,亦不会因为光敏剂的浓度和曝光时间不足等产生耐药问题[4]。同时,超级细菌多发生在伤口感染处、肺部、血液和尿道中,除血液感染外其它部位采用PACT还是易于实现的。因而从杀菌效果、耐药性和方便使用角度考虑,PACT均有很大的优势。目前,国外利用各类光敏剂对多种细菌的光动力灭活作用进行了大量的探索和应用[5-8],尤其在血液制品消毒、杀菌等方面的作用得到了广泛认同,同时PACT的安全性也得到论证。 
设计合成理想的光敏剂,使其具有较好的选择性,增加细胞壁的通透性,达到灭活微生物的效果,是PACT的关键。考虑到细菌代谢和繁殖较快,因而设计细菌选择性摄取的光敏药物,使其优先聚集于细菌内而非周围组织或细胞中,可以实现选择性灭菌。在以往的报道中,作为抗菌药物使用的光敏剂抗菌谱较窄,有的对革兰氏阴性菌有效,有的对革兰氏阳性菌有效,我们设计的光敏药物具有广谱的特性,可以有效杀灭不同种类的细菌,防止耐药菌的出现,对于PACT疗法的推广具有现实意义。 
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发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉的用途。 
本发明的技术方案概述如下: 
N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉在制备光动力抗菌药物的应用,所述N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉具有下述结构: 
Figure BSA0000096646450000021
其中M为H、Fe、Mn、Cu、Zn、Co或Mg; 
Figure BSA0000096646450000022
所述药物为光动力抗菌药物。 
实验证明:N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉在光动力抗菌方面具有较强的抑制和杀灭作用。 
附图说明
图1N,N-二甲基乙二胺修饰原卟啉P-H治疗小鼠创伤感染皮肤创面的组织形态学检查(3d)。 
图2N,N-二甲基乙二胺修饰原卟啉P-H治疗小鼠创伤感染皮肤创面的组织形态学检查(14d)。 
具体实施方式
N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉的制备方法参考文献: 
[1]Uchoa A F,Oliveira C S,Baptista M S,et al.Relationship between structure and photoactivity of porphyrins derived from protoporphyrin IX[J].J Porphyr Phthalocya,2010,14(9):832-845 
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实施例1 
N,N-二甲基乙二胺及N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉对体外培养的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和绿脓杆菌的光动力治疗作用。N,N-二甲基乙二胺及N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉的结构式为: 
Figure BSA0000096646450000031
其中M=H、Fe、Mn、Cu、Zn、Co或Mg; 
实验步骤: 
(1)药液的配制:精密称取适量的N,N-二甲基乙二胺及N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉,溶解于1ml LB液体培养基中,按等比稀释法用LB液体培养基配制一系列浓度递减的药物溶液,浓度依次为500,250,125,63,32,16,8,4,2,1μM。 
(2)吸取上述不同浓度的药物溶液100μL,加入96孔板中,每个浓度3个副孔,生长对照组和空白对照组加入不含药物的LB液体培养基。 
(3)给药组和生长对照组依次加入稀释好的菌液100μL(含菌量达到105CFU/mL),空白对照组不加菌液。 
(4)将96孔板在摇床上避光孵育30min,取出用激光器照光1h,置于培养箱中孵育24h。空白对照组不照光,直接孵育24h。 
(5)取出96孔板,与生长对照组比较,观察菌液的浑浊程度,第一个清澈的药物浓度即为最小抑菌浓度(MIC,见表1-2)。 
表1N,N-二甲基乙二胺及N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉对MRSA的最小抑菌浓度(μM) 
Figure BSA0000096646450000051
表2N,N-二甲基乙二胺及N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉对绿脓杆菌的最小抑菌浓度(μM) 
Figure BSA0000096646450000061
实施例2 
N,N-二甲基乙二胺修饰原卟啉P-H光动力抗菌的小鼠在体实验步骤包括: 
基于体外细菌水平的研究表明,我们设计的光敏药物在光照下可以有效杀灭革兰氏阴性菌(MRSA)和革兰氏阳性菌(绿脓杆菌),所以动物实验中我们将MRSA与绿脓杆菌的悬液等量混合(1010CFU)接种至小鼠皮肤创面,建立感染模型。该模型较单一菌种感染更为严重,更有现实意义,且可以有效的确证我们光敏药物的广谱性。 
选用成年BALB/c雌性小鼠40只,体重20-22g,北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证号为SCXK(京)2009-0007。置于室温20-25℃,相对湿度35-75%,自由进食和饮水的实验环境中,适应性饲养一周,按体重随机分为模型组和PACT高、中、低剂量治疗组,每组10只。 
采用腹腔注射5%水合氯醛的方法(300mg/kg)麻醉BALB/c小鼠,然后在无菌条件下进行手术。首先将实验动物固定于高压灭菌板上,局部备皮,75%乙醇消毒,用打孔器于小鼠背部做直径为1cm的圆形切口,达皮下层,并破坏部分肌肉表面筋膜,创面制作完成后以无菌纱布覆盖。吸取50μL绿脓杆菌和MRSA混合悬液(1010CFU)接种至小鼠皮肤创面,建立感染模型。30min后,滴加50μL药物溶液于小鼠皮肤创面,给药浓度分别为200μM,100μM、50μM。30min后,PACT高、中、低剂量治疗组进行照光,激光照射能量密度为60J/cm2(光照时间10min),光斑直径为1.5cm。 
PACT治疗后,每天观察小鼠皮肤创面伤口愈合情况,并于3d、7d、10d和14d将创面描记在半透明纸上,再以此为模板,将质地均匀的硬纸片剪成图样大小,以硬纸片质量代表创面面积大小(见表3),并按以下公式计算创面愈合率: 
创面愈合率(%)=(开始创伤面积-未愈合创面面积)/开始创伤面积×100 
表3 各实验组3d,7d,10d和14d后小鼠皮肤创面伤口愈合率 
Figure BSA0000096646450000071
小鼠皮肤创面制作完成后3d和14d在伤口局部取材,***溶液固定后,组织常规脱水、透明、浸蜡、包埋制作石蜡切片,用切片机切成3-5μm厚度,HE染色后在光学显微镜下观察小鼠皮肤创面的组织学形态(见图1-2)。 
结果表明,组织病理切片显示PACT治疗能明显促进肉芽组织生长,加快伤口愈合,缩短小鼠皮肤创面愈合时间。其中,中剂量治疗组效果要优于高剂量组和低剂量组。 

Claims (2)

1.N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉在制备光动力抗菌药物的应用,所述N,N-二甲基乙二胺或N,N-二乙基乙二胺或N-(2-氨乙基)-三甲基碘化铵或N-(2-氨乙基)-三乙基碘化铵修饰原卟啉具有下述结构:
Figure FSA0000096646440000011
其中M为H、Fe、Mn、Cu、Zn、Co或Mg;
Figure FSA0000096646440000012
2.根据权利要求1所述的用途,其特征是所述药物为光动力治疗药物。
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