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目的:
1.筛选桑科桑属植物桑白皮(Morus albaL.)的抗临床耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)等病原菌的有效部位,明确活性单体成分的化学结构。
2.测定桑白皮中活性单体化合物对MRSA等病原菌的抗菌活性强度,在此基础上进一步探讨其作用方式,测定活性单体化合物与常用抗菌素联合抗MRSA作用的方式。
3.研究部分活性单体化合物对人肝细胞株HL-7702和肺癌细胞株A549的细胞毒性。
方法:
1.以生物活性导向分离(bioactivity-guided fractionation)的方法,即结合细菌药物敏感性试验,采用溶剂萃取、柱色谱分离和测定抑菌圈等方法,筛选桑白皮中具有抗MRSA活性的部位并跟踪筛选活性部位的色谱分段产物,对高活性的色谱片段进一步分离纯化得到活性单体化合物,结合现代波谱分析技术和理化方法鉴定其结构。
2.对分离得到的活性单体化合物进行系统的抗MRSA等病原菌活性的研究;采用微量稀释法测定其直接作用的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)。根掘测定结果,采用纸片扩散法(Disk diffusion method)筛选与单体化合物有联合抗菌作用的抗菌剂,进一步采用微量棋盘稀释法(Checkboard microdilution method)和时间-杀菌曲线法(Time-killing curve)评价化合物与所筛选出的抗菌剂的联合作用方式。
3.采用MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium]法,通过测定吸光度(OD)值来评价化合物对人肝细胞株HL-7702和肺癌细胞株A549的细胞毒性活性。
结果:
1.从桑白皮提取物的乙酸乙酯活性部位中分离得到11个活性单体化合物,经理化性质及波谱数据鉴定其化学结构为:Cyclocommunol(化合物1)、Multicaulisin(化合物2)、SanggenonG(化合物3)、Moursinol(化合物4)、Morusin(化合物5)、AlbanolA(MulberrofuranG)(化合物6)、β-谷甾醇(化合物7)、MoracinM(化合物8)、AlbaninG(KuwanonH)(化合物9)、(E)-oxyresveraterol(化合物10)、KuwanonE(化合物11)。
2.微量稀释法结果显示,化合物1、2、3、9、11对MRSA作用最强,其MIC范围为2~16μg/mL,MBC范围为8~128μg/mL;化合物5、6、8、10对MRSA作用次之,其MIC范围为8~128μg/mL,MBC范围为32~256μg/mL;化合物4、7的抗MRSA活性最弱,其MIC值均≥512μg/mL,MBC值大于1024μg/mL。
3.受试单体化合物与临床常用抗菌剂联合作用方式考察的结果显示:(1)纸片扩散法筛选出来的抗菌剂主要为氨基糖苷类、喹诺酮类及糖肽类。(2)微量稀释棋盘法实验结果显示:化合物1与庆大霉素、阿米卡星、左氧氟沙星、万古霉素等联合用药的FICI在0.375~1.062之间,多数表现为相加或无关作用;化合物2与庆大霉素、阿米卡星及依替米星联合抗MRSA的FICI范围为0.25~1,表现为协同或相加作用;化合物3与阿米卡星、依替米星联合作用的FICI范围为0.375~0.75,表现为协同或相加作用;化合物4与阿米卡星、链霉素、环丙沙星、万古霉素及替考拉宁联合的FICI范围为0.094~0.75,表现为协同、相加作用;化合物5与阿米卡星、依替米星联合作用FICI范围为0.188~1,表现为协同或相加作用;化合物8与庆大霉素、依替米星联合应用FICI范围为0.25~0.75,表现为协同或相加作用;化合物9与阿米卡星、左氧氟沙星联合作用FICI范围为0.188~1.5,表现为协同、相加或无关作用;化合物11与依替米星、阿米卡星联合作用FICI范围为0.259~1,表现为协同或相加作用。(3)时间杀菌曲线法实验结果显示:化合物1、2、5与抗菌素在24h时单用与联用相比,其log10CFU/mL降低值均在0~1之间,表现为无关作用;化合物3与阿米卡星联合时其log10CFU/mL降低值大于2,表现为协同作用,与依替米星联合时△log10CFU/mL在1~2之间,表现为相加作用;化合物4、8与抗菌素联用的△log10CFU/mL在0~2之间,表现为相加或无关作用;化合物9与阿米卡星及左氧氟沙星联合的△log10CFU/mL均大于2,表现为协同作用。
4.桑白皮单体化合物1~4的细胞毒性实验结果:化合物2和3对A549以及HL-7702的IC50值范围在3~4.4μg/mL之间;化合物1和4对A549以及HL-7702的IC50值范围在27.4~260μg/mL之间。
结论:
通过对桑白皮提取物体外抗MRSA活性的追踪筛选,从其活性部位乙酸乙酯层发现其抗MRSA活性成分主要为黄酮及苯并呋喃类化合物,其中首次发现化合物1、2、4、5、6、10、11单独应用抗MRSA作用较强,还得到化合物3、8、9三个已知抗MRSA的活性成分。通过考察化合物与抗菌素的联合作用的方式,首次发现化合物3和9可逆转MRSA对阿米卡星的耐药性;而化合物1、2、4、5、8、11对抗菌素的作用仅为增效作用方式,还不能达到逆转其耐药性的目的。