千斤拔单体化合物与抗生素联合使用体外抑菌活性研究

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目的:抗生素出现耐药后,导致其抗菌有效剂量增加、毒副作用增大。为了寻找可以减少抗生素用量的中药成分,达到抗生素的增效减毒作用,本论文通过测定23种中草药80%乙醇冷浸提取物和95%乙醇热回流提取物的体外抗金黄色葡萄球、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌以及白色念珠菌的活性,选择活性较好的中草药提取分离具有抑菌活性的化学成分并与抗生素联合使用,以考察活性成分对金黄色葡萄球菌的抑菌效果。方法:首先采用琼脂扩散法测定抑菌圈、微量肉汤稀释法测定最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)和最低杀菌浓度(Minimum Bactericidal Concentration/Minimum fungicide Concentration,MBC/MFC),筛选抗菌活性较好的中草药作为进一步跟踪分离目标;其次采用生物活性导向分离技术(Bioactivity-guided fractionation),将细菌药物敏感性试验结合硅胶、聚酰胺和Sephadex LH-20等色谱分离手段,从中草药提取物的活性部位分离纯化单体化合物,并将分离得到的化合物采用理化方法和波谱分析技术鉴定其结构和测定其抗菌活性。最后再将活性较好的化合物与临床常用抗生素联合使用,通过微量棋盘稀释法(Checkboard microdilution method)测定联合使用后的抑菌活性、计算部分抑菌浓度指数(Fractionary Inhibitory Concentration index,FICI)评价联合抑菌效果;采用时间-杀菌曲线法(Time-killing curve)考察联合使用后的动态杀菌效果。结果:千斤拔(豆科)、八角(木兰科)、过江龙(豆科)、大红袍(紫金牛科)、黄药子(薯蓣科)均有较好的抑菌活性,结合中草药的抗菌活性与化合物结构类型,选择千斤拔进行活性追踪分离,得到7个单体化合物,分别是化合物1(3-(3,4-二羟基苯基)-2-羟基-1-(2-甲氧基-4-羟基)-丙酮)、化合物2(表儿茶素)、化合物3(2,4-二羟基苯甲酸)、化合物4(原儿茶酸)、化合物5(Epifisetinidol(4а→8)epicatechin)、化合物6(对甲氧基苯丙烯酸)和化合物7(β-胡萝卜苷)。体外结果显示化合物1,2,3,5,6对金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌活性,尤其化合物5对金黄色葡萄球菌及其耐药菌有较强的抑菌活性,MIC值在64500μg/mL之间。化合物5分别与青霉素、氨苄西林、哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南西司他丁、阿米卡星、头孢他啶联合作用于1株标准金黄色葡萄球菌以及10株耐甲氧西林金葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)后,联用组显示两药可有不同程度的协同作用。与青霉素联合时4株表现为协同,其FICI值范围在0.31250.5之间,5株表现为相加;与氨苄西林联合时3株表现为协同,其FICI值范围在0.2820.375之间,8株表现为相加;与哌拉西林/他唑巴坦联合时7株表现为协同,其FICI值范围在0.2490.378之间,3株表现为相加;与亚胺培南西司他丁联合时7株表现为协同,其FICI值范围在0.2660.375之间,3株表现为相加;与阿米卡星联合时6株表现为协同其FICI值范围在0.1870.378之间,3株表现为相加;与头孢他啶联合时8株表现为协同,其FICI值范围在0.1330.5之间,2株表现为相加。化合物5与以上6种抗生素对MRSA15和MRSA202联合作用的时间杀菌曲线结果表明,化合物5与阿米卡星联用时与单用活性最好组比较分别降低了2.48和2.09 Log10CFU/ML,即均为协同作用;与氨苄西林联用降低值为1.1 Log10CFU/ML,表现为相加作用;与其他4种抗生素联用抑菌作用降低值均<1 Log10CFU/ML,即均为无关作用。综合FICI值和时间-杀菌曲线的结果,表明化合物5与相关抗生素的联合作用以抑菌为主。结论:本课题首先从23种中草药中筛选出了一种活性较好的中草药千斤拔,随后系统研究了千斤拔的80%乙醇提取物的体外抗菌活性,从中分离得到了一种活性较好的多酚类化合物,并研究了该化合物与临床常用6种抗生素联合抗金黄色葡萄球菌,发现化合物5与哌拉西林/他唑巴坦、亚胺培南西司他丁、阿米卡星、头孢他啶联合抗MRSA多表现为协同作用,与青霉素、氨苄西林联合抗MRSA多表现为相加作用。研究结果为进一步开发利用抗菌中草药和中草药对抗生素的增效作用提供一定数据参考。
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