本研究聚焦于药学领域,探讨了一种新型β-内酰胺类抗生素的儿茶酚衍生物及其制备方法和应用。该衍生物以化合物式一的形式呈现,具有独特的化学结构和潜在的药理活性。
背景技术
现如今,人类一直受到各种感染疾病的侵袭,甚至能够轻易夺走数百万人的生命。直到1928年,亚历山大·弗莱明意外发现了青霉素,抗生素这一强大的药物才正式登上历史舞台,为抵抗传染病提供了有力的武器。然而随着抗生素的滥用,耐药性问题不断凸显。其中大部分死于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),这类耐药菌导致的具体死亡人数已超过10万人。因此,需要寻找更为强效的药物来应对多药耐药性细菌的威胁。
目前多药耐药菌(MDR)、泛耐药菌(XDR)甚至是全耐药菌(PDR)的数量均日益增加,已经给人类健康造成了很大的威胁。细菌耐药是细菌为了抵抗抗生素的杀灭作用,从而发展出了多种独特的机制,如提升抗生素外派泵的效率、降低细胞膜磷脂层的通透性、分泌抗生素降解酶以及针对药物作用靶点的改变等。革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌在细胞壁的组成上有一定的差异,革兰氏阳性菌在细胞质膜上有一层厚厚的肽聚糖,能够对不利的环境进行保护,而革兰氏阴性菌缺乏细胞壁外膜中的脂多糖(LPS)层。革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌更耐抗生素的原因是在于阴性菌有一层独特的外膜结构。抗生素必须能够穿过细胞壁到达作用位点才能发挥作用,一般亲水性药物可以通过通道蛋白,疏水性药物可以通过自由扩散进入细菌内部,因此外膜的任何变化或突变都可能导致抗生素无法到达作用部位从而产生耐药性。以重大致病菌幽门螺杆菌为例,它能够引起胃炎、消化性溃疡甚至是胃癌。现如今幽门螺杆菌的耐药性日益增强,产生耐药的原因包括核糖体蛋白L22的外溢和翻译起始因子IF-2的过表达等。
为了突破由药物向细菌内部扩散不足、细菌表面受体改变、对抗生素外排导致的细菌耐药性的问题,采用铁作为载体是一种途径,铁是细菌生长必需的营养物质,细菌通过分泌铁载体来获取环境中的铁。天然的铁载体可分为异羟肟酸型、邻苯二酚型、羧酸盐型和混合型。铁载体与抗生素的联合使用策略,如“特洛伊木马”策略,利用细菌的铁吸收系统促进抗生素的内吞,从而提高抗生素的抗菌效果。头孢地尔等铁载体抗生素的成功研发,展示了这种策略的有效性和潜力。邻苯二酚铁载体因其独特的性质而备受瞩目,其潜力巨大。首先,它对三价铁离子表现出极高的亲和力,这使得它能够有效地与铁结合并传递至细菌内部。其次,这类载体在多种细菌和菌株中广泛存在,因此具有广泛的适用性。最后,邻苯二酚铁载体可以通过多种途径进行化学合成,这为其应用提供了更多的可能性;但是因为细菌表面变异等因素导致抗生素转运不足引起的耐药,进而需要解决这种耐药性问题,使其重新发挥药效。
实现思路