CN106880832A - 谷胱甘肽的新用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了谷胱甘肽的新用途，即谷胱甘肽分别在制备含有β‑内酰胺类抗生素的抑菌或杀菌药物、在制备能够提高β‑内酰胺类抗生素清除病原菌能力的抑菌或杀菌药物、在制备能够降低细菌对β‑内酰胺类抗生素耐药性的抑菌或杀菌药物中的应用。本发明的有益效果为：谷胱甘肽能够显著提高细菌对β‑内酰胺类抗生素的敏感性，将谷胱甘肽与β‑内酰胺类抗生素联合使用，比单独使用同等剂量的β‑内酰胺类抗生素具有更强的抑菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及抗生素抑菌杀菌技术领域，具体涉及谷胱甘肽的新用途。
背景技术
抗生素的发现和应用是人类的一大革命，从此人类有了可以同死神进行抗争的一大武器，因为人类死亡的第一大杀手就是细菌感染。然而，现实生活当中，由于该类抗生素的滥用乱用，导致耐药菌株逐年增多，极大地降低了抗生素的药效。β-内酰胺类抗生素是治愈细菌性疾病的常用抗生素，因此该类抗生素产生耐药性的细菌尤为普遍。耐药性是目前全球最紧迫的公共卫生问题之一。2014年9月，美国为应对抗菌药耐药，曾公布了一项为期五年的国家战略。而在中国，每年就有超过8万人死于耐药感染。据英国抗菌药物耐药评估委员会估计，如果目前的情况不能得到改善，到2050年，中国将有100万人、全球将有1000万人遭遇抗菌素耐药问题，造成的损失达100万亿美元。
其中一种技术方法，是通过调节细菌对β-内酰胺类抗生素的敏感性，在不改变抗生素使用剂量甚至降低使用剂量的情况下，提高β-内酰胺类抗生素的抑菌作用。因此，发现可提高细菌对β-内酰胺类抗生素敏感性的分子物质，将其与β-内酰胺类抗生素联合制备成复方制剂，对控制细菌特别是耐药菌的感染十分重要。
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽化合物，其主要生理功能是清除自由基、抗氧化、抗衰老。其是一种小分子物质，该小分子物质的分子式为C10H17N3O6S，分子量为307.32。机体内新陈代谢产生的许多自由基会损伤细胞膜，侵袭生命大分子，促进机体衰老，并诱发肿瘤或动脉粥样硬化的产生。因为谷胱甘肽的结构中含有一个活泼的巯基-SH易被氧化脱氢，这一特异结构便使其成为体内主要的自由基清除剂。谷胱甘肽不仅清除人体自由基，还可以提高人体免疫力。它不但能增进血球制造保护物质的功能，保护物质指能保护身体免受感染的物质，同时，也能降低体内发炎物质的总含量，这些发炎物质是由细胞制出来的。然而，关于谷胱甘肽调节细菌β-内酰胺类抗生素敏感性的研究尚未见报道。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了谷胱甘肽作为一种能够提高β-内酰胺类抗生素清除病原菌能力的小分子物质，制备能够高效抑制细菌的药物的新用途。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：谷胱甘肽在制备含有β-内酰胺类抗生素的抑菌或杀菌药物中的应用。
本发明的第二个目的是提供了谷胱甘肽在制备能够提高β-内酰胺类抗生素清除病原菌能力的抑菌或杀菌药物中的应用。
本发明的第三个目的是提供了谷胱甘肽在制备能够降低细菌对β-内酰胺类抗生素耐药性的抑菌或杀菌药物中的应用。
进一步的，上述的应用，所述抑菌或杀菌为抑制或杀灭金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和/或无乳链球菌。
细菌包括但不限于金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌。这些细菌是人类和经济动物的常见病原菌。涵盖了***（金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、无乳链球菌）和阴性细菌（大肠杆菌）；球菌（金黄色葡萄球菌）、链球菌（停乳链球菌、无乳链球菌）和杆菌（大肠杆菌）。这些细菌可以是青霉素或氨苄西林的敏感菌株，也可以是耐药菌株。这些病原菌较为常见的，且常见其耐药菌株，同时大肠杆菌又是研究细菌耐药的模式细菌，因此这些细菌可作为敏感菌株和耐药菌株的典型代表。
进一步的，上述的应用，所述的β-内酰胺类抗生素为青霉素、氨苄西林和/或头孢噻吩。
抗生素包括但不限于青霉素、氨苄西林和头孢噻吩。因为青霉素、氨苄西林和头孢噻吩均属于β-内酰胺类抗生素，这些抗生素的作用机制均相似，都能抑制胞壁粘肽合成酶，即青霉素结合蛋白，从而阻碍细胞壁粘肽合成，使细菌胞壁缺损，菌体膨胀裂解，因此这些抗生素可作为β-内酰胺类抗生素的典型代表。
进一步的，上述的应用，所述抑菌或杀菌药物中，谷胱甘肽与β-内酰胺类抗生素的剂量比例按重量比计为1：（0.002-5）。
进一步的，上述的应用，所述抑菌或杀菌药物中，谷胱甘肽的使用量为0.6 mg/mL-3.2 mg/mL。
本发明的有益效果为：
本发明通过按一定比例添加谷胱甘肽后，发现青霉素对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度显著降低，说明谷胱甘肽可以提高金黄色葡萄球菌对青霉素的敏感性。进一步发现， 谷胱甘肽同样可以降低β-内酰胺类抗生素氨苄西林和头孢噻吩对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度。
试验还发现，谷胱甘肽能够提高停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌分别对青霉素、氨苄西林头孢噻吩的敏感性。上述结果表明，可以通过谷胱甘肽与β-内酰胺类抗生素联合使用来增强β-内酰胺类抗生素的抑菌效果，以达到治疗细菌性疾病的目的，为治疗耐药细菌引发的疾病提供了一种新的技术方法。
通过本发明所公开的内容，还可制备出一种新的抑菌或杀菌剂，该剂含有谷胱甘肽和β-内酰胺类抗生素；或者一种提高β-内酰胺类抗生素对耐药菌抑菌或杀菌作用的制剂，其主要成分为谷胱甘肽和β-内酰胺类抗生素。
具体实施方式
实施例1：
谷胱甘肽提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对青霉素的敏感性：
1. 实验材料
（1）菌株：金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌均来自于中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所微生物课题组。
（2）谷胱甘肽：为美国Sigma公司产品，货号为G4251。称量粉剂溶于超纯水，0.2微米滤器过滤后4℃保存。
（3）水解酪蛋白琼脂培养基：为英国Oxoid公司产品，货号为CM0337B。称量粉剂溶于超纯水，121℃高压灭菌，至室温50-60℃左右到入一次性90mm培养皿制成水解酪蛋白平板。
（4）青霉素E-test试条：为法国梅里埃公司产品，货号为502618。
2. 实验方法：
用磷酸缓冲液（PBS，PH：7.4）将分离纯化的菌株菌液浓度调至0.5麦氏单位，细菌浓度为5×107-5×108CFU/mL。无菌条件下制备含有谷胱甘肽的水解酪蛋白琼脂培养基20mL（链球菌需加5%的无菌脱纤绵羊血），谷胱甘肽的含量分别为0（对照组）、0.75、1.5和3mg/mL。用灭菌的棉签拭子浸入细菌悬液中，在管壁将多余的菌液挤出，然后均匀涂布在相应水解酪蛋白平板上（链球菌需加5%的脱纤绵羊血），室温静置3-5mim后，无菌操作将青霉素E-test试条贴于上述培养基，37℃培养24h，读取各个水解酪蛋白平板上青霉素的最低抑菌浓度（MICs）。结果如表1所示，与对照组相比，不同浓度的谷胱甘肽添加组中青霉素最低抑菌浓度均明显降低，且随着谷胱甘肽浓度的增大，青霉素最低抑菌浓度降低的幅度也增大。说明谷胱甘肽可提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对青霉素的敏感性，且具有谷胱甘肽浓度效应。表1显示为谷胱甘肽对金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌的青霉素敏感性的调节。
表1
其中，GSH代表谷胱甘肽。
实施例2：
谷胱甘肽提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对氨苄西林的敏感性：
1. 实验材料：
（1）菌株：金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌均来自于中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所微生物课题组。
（2）谷胱甘肽：为美国Sigma公司产品，货号为G4251。称量粉剂溶于超纯水，0.2微米滤器过滤后4℃保存。
（3）水解酪蛋白琼脂培养基：为英国Oxoid公司产品，货号为CM0337B。称量粉剂溶于超纯水，121℃高压灭菌，至室温50-60℃左右到入一次性90mm培养皿制成水解酪蛋白平板。
（4）氨苄西林E-test试条：为法国梅里埃公司产品，货号为501518。
2. 实验方法：
用磷酸缓冲液（PBS，PH：7.4）将分离纯化的菌株菌液浓度调至0.5麦氏单位，细菌浓度为5×107-5×108CFU/mL。无菌条件下制备含有谷胱甘肽的水解酪蛋白琼脂培养基20mL（链球菌需加5%的无菌脱纤绵羊血），谷胱甘肽的含量分别为0（对照组）、0.75、1.5和3mg/mL。用灭菌的棉签拭子浸入细菌悬液中，在管壁将多余的菌液挤出，然后均匀涂布在相应水解酪蛋白平板上（链球菌需加5%的脱纤绵羊血），室温静置3-5mim后，无菌操作将氨苄西林E-test试条贴于上述培养基，37℃培养24h，读取各个水解酪蛋白平板上氨苄西林的最低抑菌浓度（MICs）。结果如表2所示，与对照组相比，不同浓度的谷胱甘肽添加组中氨苄西林最低抑菌浓度均明显降低，且随着谷胱甘肽浓度的增大，氨苄西林最低抑菌浓度降低的幅度也增大。说明谷胱甘肽可提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对氨苄西林的敏感性，且具有谷胱甘肽浓度效应。表2显示为谷胱甘肽对金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌的氨苄西林敏感性的调节。
表2
其中，GSH代表谷胱甘肽。
实施例3：
谷胱甘肽提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对头孢噻吩的敏感性：
1. 实验材料：
（1）菌株：金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌均来自于中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所微生物课题组。
（2）谷胱甘肽：为美国Sigma公司产品，货号为G4251。称量粉剂溶于超纯水，0.2微米滤器过滤后4℃保存。
（3）水解酪蛋白琼脂培养基：为英国Oxoid公司产品，货号为CM0337B。称量粉剂溶于超纯水，121℃高压灭菌，至室温50-60℃左右到入一次性90mm培养皿制成水解酪蛋白平板。
（4）头孢噻吩E-test试条：为法国梅里埃公司产品，货号为503518。
2. 实验方法：
用磷酸缓冲液（PBS，PH：7.4）将分离纯化的菌株菌液浓度调至0.5麦氏单位，细菌浓度为5×107-5×108CFU/mL。无菌条件下制备含有谷胱甘肽的水解酪蛋白琼脂培养基20mL（链球菌需加5%的无菌脱纤绵羊血），谷胱甘肽的含量分别为0（对照组）、0.75、1.5和3mg/mL。用灭菌的棉签拭子浸入细菌悬液中，在管壁将多余的菌液挤出，然后均匀涂布在相应水解酪蛋白平板上（链球菌需加5%的脱纤绵羊血），室温静置3-5mim后，无菌操作将头孢噻吩E-test试条贴于上述培养基，37℃培养24h，读取各个水解酪蛋白平板上头孢噻吩的最低抑菌浓度（MICs）。结果如表3所示，与对照组相比，不同浓度的谷胱甘肽添加组中头孢噻吩最低抑菌浓度均明显降低，且随着谷胱甘肽浓度的增大，头孢噻吩最低抑菌浓度降低的幅度也增大。说明谷胱甘肽可提高金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌对头孢噻吩的敏感性，且具有谷胱甘肽浓度效应。表3显示为谷胱甘肽对金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和无乳链球菌的头孢噻吩敏感性的调节。
表3
其中，GSH代表谷胱甘肽。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.谷胱甘肽在制备含有β-内酰胺类抗生素的抑菌或杀菌药物中的应用。
2.谷胱甘肽在制备能够提高β-内酰胺类抗生素清除病原菌能力的抑菌或杀菌药物中的应用。
3.谷胱甘肽在制备能够降低细菌对β-内酰胺类抗生素耐药性的抑菌或杀菌药物中的应用。
4.根据权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于，所述抑菌或杀菌为抑制或杀灭金黄色葡萄球菌、停乳链球菌、大肠杆菌和/或无乳链球菌。
5.根据权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于，所述的β-内酰胺类抗生素为青霉素、氨苄西林和/或头孢噻吩。
6.根据权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于，所述抑菌或杀菌药物中，谷胱甘肽与β-内酰胺类抗生素的剂量比例按重量比计为1：（0.002-5）。
7.根据权利要求1-3任一所述的应用，其特征在于，所述抑菌或杀菌药物中，谷胱甘肽的使用量为0.6 mg/mL-3.2 mg/mL。
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