頭孢菌素衍生物a對金葡菌、大腸桿菌生長曲線的影響及抑制作用
頭孢菌素類抗生素具有高效、低毒、結構易改造等特點．因此人們長期致力于開發結構各異的新品種．大量的研究證實：頭孢菌素7p位側鏈對抗菌譜和抗菌活性起主要作用]；C3位取代基主要影響代謝穩定性、藥物動力學性質，同時也對抗菌活性和抗菌譜產生影響．因而將具有生物活性的基團引入到7一氨基頭孢霉烷酸(7ACA)的C3位，合成新母核，再改變7|l9位側鏈，是合成抗菌譜寬、抗菌活性高，對一內酰胺酶穩定的頭孢菌素的重要途徑1．在頭孢菌素衍生物的研究中，對合成的新頭孢菌素進行構效關系研究，能夠為新藥的研究和開發提供基礎數據．基于此，我們對合成的新頭孢菌素衍生物7一[2一(2一氨噻唑一4一基)一(Z)一2一甲氧亞胺乙酰氨基]一3一(2一芳基一1，3，4一惡二唑一5一硫亞甲基)頭孢一3一烯一4一羧酸a—f[6分別測定了它們對革蘭氏陽性菌(G)和革蘭氏陰性菌(G～)的抑制活性，M IC及藥物作用的時效、量效關系，旨在為頭孢菌素類藥物結構設計和進一步開發提供實驗依據。
1材料與方法
1．1化合物結構(圖1)
1 2主要儀器
721分光光度計(上海第三分析儀器廠)；移液器(Gilson)；TH2一C恒溫振蕩器(江蘇太倉光明分析儀器廠)。
圖1化合物結構
1．3菌株
金黃色葡萄球菌(Stapyh~，OCCUSaureus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草桿菌(Bacillussubtilis)，綠膿桿菌(Pseuclomonasaencgfinosa)，均由甘肅省藥檢所提供。
1．4平板抑菌實驗法測定衍生物的抑營活性
將菌液用移液器精確稀釋到一定濃度，均勻涂布于無菌的瓊脂平板上，將管碟置于其上，加藥物，37C孵育24h，測定M IC，重復3次取平均值。
1．5二倍稀釋法檢測衍生物的M IC
取試驗菌接種于肉湯培養基內，37lC孵育6h．然后取l3mm×100mm試管l0管。每管加無菌肉湯0．5mL，依次2倍稀釋。第l0管作為對照。37C孵育24h。測定MIC。重復3次取平均值。
1．6比濁法測定衍生物a作用于菌液的時效關系
取3組l3 mm×100 mm無菌試管。每支加1．8mL肉湯培養基。一組作為正常對照。二組加衍生物a。三組加頭孢拉定。37℃孵育．然后隔時取樣。于540nm測定值。重復3次取平均值。
2結果與分析
2．1 6種頭孢菌素衍生物的抑菌活性
將菌體稀釋。均勻涂布于瓊脂平板上。每個管碟中加受試藥物200 L，設3組平行。37C作用24h后測量抑菌圈直徑(表1)。由表可知。6種衍生物對實驗菌株均有不同程度的抑制活性。對金葡菌抑制活性最強，且呈劑量依賴關系(圖2)。
表1化合物a-f的抑菌活性
系列1：金黃色葡萄球菌；系列2：大腸桿菌
圖2化合物a對金葡菌、大腸桿菌作用的劑量依賴關系
2．2 6種頭孢菌素衍生物的MIC
藥物倍比稀釋，作用于實驗菌液24h后。測定藥物的MIC(表2)．由表可知。該類衍生物對金葡菌的MIC≤6．56vg／mL，表明金葡菌對化合物敏感。其中衍生物a。e。f尤為明顯；對其他3種實驗菌的MIC為25～50~g／mL。證實化合物對4種菌液均有抑制作用，但對G作用明顯強于G一，表現為對金葡菌選擇性更強。
表2化合物a—f的最小抑菌濃度
2。3頭孢菌素衍生物a對金葡菌、大腸桿菌生長曲線的影響
隔時取樣分析該類衍生物對菌液作用的時效關系(圖3、圖4)。
系列1：正常生長曲線；系列2：頭孢拉定；系列3：化合物a
圖3化合物a對金葡菌的時效關系
系列1：正常生長曲線；系列2：化合物a；系列3：頭孢拉定
圖4化合物a對大腸桿菌的時效關系
由圖3知，化合物作用于金葡菌后，隨作用時間的延長，菌液濃度無明顯增長趨勢，最終無指數生長期出現，與頭孢拉定作用效果相近．由圖4知，化合物抑制了大腸桿菌的生長，降低菌體的生長速度，隨時間的延長，大腸桿菌增長緩慢，T。期延長，指數生長期推遲，作用效果比頭孢拉定明顯。
3討論
該類頭孢菌素衍生物通過抑制胞壁粘肽合成酶，阻礙了細胞壁粘肽合成，使細胞壁缺損，最終導致菌體膨脹裂解[g]．實驗結果表明，當芳環上取代基為鹵素時(a，e，f)，抑菌作用明顯，對于合成的新頭孢菌素衍生物，其體外抗菌對金葡菌的M IC為0．78 t~g／mL，抑菌圈直徑大于15 mm．說明：鹵素取代易于與胞壁粘肽合成酶結合，破壞了細菌細胞壁的合成，達到對菌體的抑制作用，這與報道的頭孢菌素主要用于耐藥金葡菌引起的嚴重感染的治療一致；當取代基為吡啶環時(b，d)，與胞壁粘肽合成酶結合能力較鹵素取代基弱，在抑菌活性上表現為對金葡菌的MIC為1．56／~g／mL，抑菌圈直徑為13～15mm，芳環上取代基為甲基的衍生物c，對金葡菌作用的MIC為1．56／~g／mL，抑菌圈直徑為13～15mm，可以認為該衍生物抑制粘肽酶作用的能力相對最弱．通過測定該系列新合成頭孢菌素衍生物的抑菌活性，我們可以看出：頭孢菌素母核C3位被具有抗菌活性的2一取代一1，3，4惡二唑一5一硫二醇取代后，隨著此活性基團上R取代基的不同，抗菌活性表現出明顯差異，即與胞壁粘肽酶結合能力越強，抑菌作用越明顯，具體表現為鹵素取代(a，e，f)>吡啶環(b，d)>甲基取代(c)。
表明7一ACA上的取代基是影響抗菌譜和抗菌活性強弱的重要因素．這不僅給新頭孢菌素類藥物的結構設計提供了理論依據，而且為該類衍生物的臨床應用，尤其對金葡菌引起的嚴重感染的治療奠定了實驗基礎。
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