兩種夾心型 Keggin結構鎢鉍 /銻雜多酸化合物體外抗菌活性研究

劉明遠,劉 巖,周 剛,張建華,秦 輝,梁 琳,劉 紅

(佳木斯大學,黑龍江佳木斯 154007)

雜多酸化合物(POMs)是一類前過渡金屬氧陰離子簇,包括多種結構類型 ,如:Keggin結構、Wells-Dawson結構、Silverton結構、Anderson結構、Lindqvist結構及 Waugh結構。由于其結構多樣性及其藥學和材料學科等方面的潛在應用而備受關注[1]。POMs表現的抗腫瘤活性和抗病毒活性,已引起醫藥界人士的高度重視。近年來,由于抗生素的不合理使用,細菌耐藥現象不斷出現,給臨床治療帶來嚴重困難,研究開發新型抗菌藥物已成為舉世關注的熱點。Yamase等發現夾心型 Keggin結構多鎢酸鹽同β 內酰胺抗生素聯用顯示了協同抵抗耐青霉素的金黃葡萄球菌(M RSA)的作用[2,3]。關于夾心型 Keggin結構鎢銻雜多酸 Na9[(Cu(H2O))3SbW9O33]19.5H2O和鎢鉍雜多酸 Na12[(Cu(H2O))3(BiW9O33)2]˙29H2O的抗菌作用研究,迄今未見文獻報道。本研究采用紙片藥敏試驗法和試管二倍稀釋法,將新合成的夾心型 Keggin結構鎢銻雜多酸 Na9[(Cu(H2O))3SbW9O33]19.5H2O和鎢鉍雜多酸 Na12[(Cu(H2O))3(BiW9O33)2]˙ 29H2O進行體外抑菌活性研究,初步探索這兩種雜多酸化合物的抗菌作用,為雜多酸化合物的研究向臨床方向發展提供基礎性實驗數據。

1 實驗部分

1.1 供試化合物

供試化合物為本實驗室合成,并且通過元素分析、紅外光譜和單晶 X-射線衍射確定其晶體結構。

Na9[(Cu(H2O))3SbW9O33]˙19.5H2O縮寫為:SbW9Cu3Na12[(Cu(H2O))3(BiW9O33)2]˙29H2O縮寫為:BiW9Cu3

1.2 受試菌株

金黃色葡萄球菌 ATCC25923,大腸桿菌 ATCC25922,銅綠假單胞菌由佳木斯大學附屬第一醫院檢驗科周薇薇教授惠贈;白葡萄球菌、檸檬色葡萄球菌、大腸桿菌、腸炎桿菌、枯草桿菌由佳木斯大學基礎醫學院微生物教研室周剛老師惠贈。

1.3 儀器

F-A2004型電子分析天平(上海恒平科學儀器有限公司 ),PHSJ-4A型雷磁 pH計(上海精科雷磁儀器廠),SZ-97型自動三重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠),V S-1300U型超凈工作臺 (上海嘉鵬科技有限公司),EOC型恒溫培養箱(艾德生儀器有限公司),DA60369型 P1000N微量移液器(GILSON),LDZM-40KCS型立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫療器械廠)。

1.4 培養基

按文獻方法配置營養肉湯培養基,Mueller-Hinton Broth肉湯培養基,M H平板培養基[4]。

1.5 試驗方法

紙片藥敏試驗中,分別用三蒸水配置 SbW9Cu3和BiW9Cu3三 個 濃 度 的 藥 液 (10000μg/mL,7500μg/mL,5000 μg/mL)制作藥敏紙片 ,紙片含藥量分別為 100 μg/片 ,75 μg/片,50 μg/片。選取產生抑菌環的化合物進行試管二倍稀釋法試驗,測試藥液最高濃度為 5120μ g/mL,最低濃度為1.25 μg/mL。

紙片藥敏試驗以大腸桿菌 ATCC25922和金黃色葡萄球菌 ATCC25923做質控;二倍稀釋法試驗以大腸桿菌 ATCC25922做質控。藥敏判讀標準根據 CLSI標準(2009年)所載受試藥對質控菌的抑菌環直徑范圍和對質控菌的 M IC范圍作為實驗質控標準。

2 結果

2.1 紙片法抑菌結果

化合物 SbW9Cu3在紙片含藥量為75 μg/片時,對部分試驗菌產生抑菌環,抑菌圖片見圖1,抑菌環直徑見表1。化合物BiW9Cu3在所設的三個濃度下對試驗菌均無抑菌環產生。

圖 1 (a),(b),(c),(d)分別為化合物 SbW9Cu3對大腸桿菌、腸炎桿菌、白色葡萄球菌和檸檬色葡萄球菌所產生的抑菌環(紙片含藥量為75 μ g)片 ,每個平板內各設平行組。

2.2 試管二倍稀釋試驗結果

化合物 SbW9Cu3對試驗菌的 M IC值和 MBC值結果見表2。

表1 化合物對不同細菌的抑菌環直徑

表2 化合物 SbW9Cu3對不同細菌的 MIC值和 M BC值

3 討論

本實驗研究了新合成的兩種夾心型 Keggin結構鎢銻/鉍雜多酸的體外抗菌活性,紙片藥敏試驗結果顯示化合物SbW9Cu3對大腸桿菌、腸炎桿菌、白葡萄球菌和檸檬色葡萄球菌均具有抗菌活性 ,而 BiW9Cu3對試驗菌則沒有活性;進而用試管二倍稀釋法測定了化合物 SbW9Cu3對試驗菌的M IC值和 MBC值。本實驗研究結果表明雜多酸化合物SbW9Cu3具有體外抗菌活性,而它的同質異構體 BiW9Cu3則沒有表現出抗菌活性,這說明夾心結構中存在的中心離子Bi,Sb不同化合物的體外抗菌活性也存在顯著差異,因此新型雜多酸化合物的體外抗菌活性研究前景廣闊,有待進一步探索。

[1] 王恩波,胡長文,許林.多酸化學導論 [M].北京:化學工業出版社,1998,1-3

[2] Tézé A,Hervé G,Eds.α-,β-andγ-Dodecatungstosilicic:Isomers and Related Lacunary Compounds[M].New York:John Wiley and Sons,1990,85-96

[3] Canny J,Tézé A,Thouvenot R,et al.Disubstituted tungstosilicates.1.Synthesis,stability,and structure of the lacunary precursor polyanion of a tungstosilicate γ-SiW10O368-[J].Inorg Chem,1986,25:2114-2119

[4] 洪秀華.臨床微生物學和微生物檢驗實驗指導 [M].北京:人民衛生出版社,2003,39-42

[5] 倪語星.抗微生物藥物敏感性試驗規范 [M].上海:科學技術出版社,2002,18