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背景耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)是目前临床最常见的耐药细菌之一,具有毒性强、耐药谱广及传播速度快等特点,给临床治疗带来严峻挑战。前期研究发现,9-溴取代的中氮茚并喹啉-5,12-二酮衍生物ZTW-41具有强大的抗MRSA活性,优于万古霉素。鉴于其良好的药效活性,本课题拟对ZTW-41的临床前药理学进行研究,包括药效学、药代动力学和初步安全性评价,研究将为此新化合物进一步开发奠定基础,也为以中氮茚并喹啉-5,12-二酮衍生物作为抗生素研发新方向提供依据。方法药效学:以微量肉汤稀释法测定ZTW-41的最低抑菌浓度(MIC);以菌落计数法测定最低杀菌浓度(MBC)及绘制时间-杀菌曲线;测定不同培养条件对药物MIC值的影响;采用小鼠败血症全身感染模型评价ZTW-41的体内抗菌活性。药代动力学:通过建立的LC-MS/MS分析方法测定大鼠血浆中ZTW-41的浓度;采用快速平衡透析法测定ZTW-41的蛋白结合率。初步安全性评价:CCK-8法测定ZTW-41对HepG2细胞的毒性作用;小鼠腹腔注射给药后,观察药物的急性毒性反应;评价ZTW-41对小鼠神经系统及对大鼠呼吸系统和心血管系统的影响。结果药效学:ZTW-41体外对MRSA(n=200)、MSSA(n=100)、粪肠球菌(n=32)和屎肠球菌(n=32)的MIC50分别为0.125、0.063、0.063和0.016 μg/mL,MBC50分别为0.5、0.25、0.25和4 μg/mL,强于对照药物苯唑西林、万古霉素、环丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星和氨苄西林;杀菌曲线实验结果显示ZTW-41对MRSA和MSSA具有良好的杀菌作用,对肠球菌为抑菌作用;不同培养基pH、细菌接种量以及血清蛋白浓度可能对ZTW-41的抗菌活性产生影响;体内药效学实验结果显示ZTW-41对MRSA败血症全身感染模型小鼠的半数有效量(ED50)为6.59mg/kg,对感染小鼠具有保护作用。药代动力学:5、10及20 mg/kg剂量ZTW-41尾静脉给药后,测定药物在大鼠体内半衰期分别为15.92±7.76、15.17±3.67和6.40±2.34 h。蛋白结合试验显示,ZTW-41在大鼠和人血浆中蛋白结合率分别为97.87%和97.80%,属于高蛋白结合率药物。初步安全性评价:ZTW-41对HepG2细胞的IC50值为8.97 μg/mL,对临床分离菌株的选择性指数(SI)范围为1.12～71.76;腹腔注射ZTW-41的小鼠,在50mg/kg剂量范围内,14天试验期间均未出现明显毒性反应和死亡情况;单次腹腔注射6、20、60 mg/kg的ZTW-41对小鼠自主活动以及机体协调能力无明显影响,除60 mg/kg剂量组与阈下催眠剂量的戊巴比妥钠有协同催眠作用外,其余剂量组无明显协同催眠作用;单次腹腔注射30mg/kg的ZTW-41,大鼠收缩压、舒张压、平均动脉压和心率发生明显改变,而3和10 mg/kg剂量的ZTW-41对大鼠心血管系统无明显影响;单次腹腔注射3、10和30 mg/kg的ZTW-41对大鼠呼吸频率无明显影响。结论1.药效学研究显示ZTW-41对革兰阳性菌具有良好的体内外抗菌活性。2.本文建立了一种快速、灵敏、准确、可靠的LC-MS/MS分析方法测定大鼠血浆中ZTW-41浓度,该方法成功应用于大鼠尾静脉给药后的药动学研究,结果为ZTW-41进一步开发提供了重要的药动学信息。3.ZTW-41在离体细胞中具有较高的安全性,动物实验结果提示ZTW-41对中枢神经系统和心血管系统可能具有一定的毒性作用。