第二代糖肽类抗生素研究论文

【摘要】随着细菌耐药的不断升级，耐万古霉素肠球菌、高度耐糖肽类抗生素的金葡 菌的出现，给临床抗感染治疗带来极大困难。开发新型糖肽类抗生素刻不容缓。人们对万 古霉素等天然糖肽类抗生素进行化学修饰，得到了一系列有价值的衍生物，其中 oritavancin、dalbavancin 和 telavancin 已进入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床和新药注册。本文对第二代糖 肽类抗生素的结构特征、药效学与药动学特征以及临床应用作一综述。 【关键词】第二代糖肽类抗生素 OritavancinDalbavancinTelavancin ABSTRACTDevelopmentofresistancetoantibacterialagents,especiallythead ventofvancomycinresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphresistantStaph ylococcusaureus(GRSA)isamountingproblemthatcontinuestocompromisethecli nicaleffectivenessofantiresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphinfectiousdrugs.Itisessentialtodevelopnewglycopeptid eantibiotics.ThreeofthesenewderivativesobtainedbysemiresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphsynthesisstartingfro mnaturalcompounds,arenowinclinicaldevelopment(oritavancinandtelavancin,a sderivativesofvancomycin;anddalbavancin,asaderivativeofteicoplanin).Therevi ewfocusesonthestructures,pharmacokineticandpharmacodynamicparametersa ndtheclinicalresearchstatusrelatedtothesecondresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphgenerationglycopeptideantibio tics. KEYWORDSThesecondresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphgenerationglycopeptideantibiotics;Oritavancin;Dalb avancin;Telavancin 自从青霉素被发现并用于临床后，抗生素为人类解除细菌性感染发挥了巨大的作用。 当抗生素第一次被临床使用后，耐药性问题逐渐成为人们关注的热点，它对人类生命健康 所构成的威胁绝不亚于艾滋病、癌症和心血管疾病。万古霉素和替考拉宁这两个重要的糖 肽类抗生素诞生之初，缓解了耐药细菌的问题，人们称它们为“人类对付顽固性耐药菌株的 最后一道防线”。但随着在临床上耐万古霉素肠球菌(VRE)、对万古霉素中度敏感的金葡菌 (VISA)以及耐万古霉素金葡菌(VRSA)的出现，这道防线也渐渐趋于瓦解。人们必须重视 细菌耐药性的升级，并不断寻找开发一系列新的糖肽类抗生素及其衍生物。 1 第二代糖肽类抗生素的开发背景 第一代糖肽类抗生素直接来源于微生物的代谢产物，20 世纪 50 年代开始发展起来。 万古霉素于 1956 年被发现［1］，但由于其纯度问题、抗菌谱窄(仅针对革兰阳性菌和部 分厌氧菌)，市场需求不大。当耐甲氧西林金葡菌(MRSA)成为导致社区、医院内严重细菌 感染的主要致病菌后，人们发现 MRSA 对各主要抗生素种类都存在耐药性，这时，万古霉 素和替考拉宁发挥了极大的作用。然而以糖肽类抗生素作为 MRSA 的经验治疗导致了细菌 耐药的进一步发展，人们不得不寻找新一代糖肽类抗生素。 第二代糖肽类抗生素是通过研究糖肽类抗生素的构效关系，对微生物来源的天然产物 进行化学修饰而得到的衍生物。它们对敏感或耐药菌株均有明显的体外杀菌活力，与第一 代糖肽类抗生素相比，具有显著的药效学、药动学和临床治疗特性，作用机制与第一代糖 肽类抗生素也稍有区别。谈及第二代糖肽类抗生素的研究开发必须正视 20 世纪 80 年代后 耐药菌的发展。 1988 年首次分离得到第一株 VRE，其在美国快速传播，至 2000 年检出率增长至 26%。研究发现其耐药机制为细菌转座子编码一种酶催化形成新的细胞壁肽聚糖前体其末 端为 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAlaresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphLac 或 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAlaresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphSer 而代替原来的前体(末端为 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAlaresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAla)，前者对糖肽 类抗生素的亲和力明显低于后者［2，3］。 1996 年在日本分离到一株 VISA。如今 VISA、GISA(对糖肽类抗生素中度敏感的金葡 菌)在世界各地皆有发现，估计目前其约占所有 MRSA 菌株的 1%～20%。国外研究者发 现 GISA 的细胞壁比敏感菌厚得多，同时 VISA 细胞壁结构发生改变，细胞壁中未被酰化氨 基酸增加，两者导致糖肽类抗生素与细胞壁亲和力下降，从而阻断抗生素的作用。另有报 道称 VISA 菌株青霉素结合蛋白(PBPS)量均比 MRSA 增多，推测增加的 PBPS 与万古霉素 竞争结合肽聚糖前体的靶位，抑制万古霉素活性［4，5］。2002 年 7 月美国疾病控制中 心确证并发布了世界第一例 VRSA。体外试验已证实 VRSA 株是获得性耐药基因转移结果。 在肠球菌中编码万古霉素耐药的 vanA 基因簇可转移至金葡菌，成为 VRSA。粪肠球菌可 产生一种信息素，促进质粒编码的 vanA 的转移。2002 年美国报道 VRSA 感染者感染部 位 VRE 株和 MRSA 株相伴，推测 VRE 的 vanA 基因转移到 MRSA 株的 DNA 上，导致 VRSA 的出现［6］。 抗生素耐药和金葡菌的毒力发展已被描述成一个“令人沮丧的进化过程”。1995 年权威 部门推行严格限制使用糖肽类抗生素治疗 MRSA 感染的指导方针，因此寻找能够对耐药菌 株改善活力的第二代糖肽类抗生素迫在眉睫。 2 第二代糖肽类抗生素的结构特征 所有糖肽类抗生素几乎都是由 7 种氨基酸构成的肽类物质，其中有 5 种肽属于芳香氨 基酸，并且每一种糖肽类抗生素均有此 5 种芳香氨基酸［7］。糖肽类抗生素的空间构象 基本相似，在七肽骨架的氨基酸残基间形成特异的氧桥和 CresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphC 键，在第 2 和第 4、第 4 和 第 6 位芳香族氨基酸之间(图 1，氨基酸顺序从右往左)，通过 2 个二苯基酯键形成 2 个相 连接的环，另外第 5 和第 7 位氨基酸通过苯基部分以 CresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphC 键相连形成另一个环。各类糖肽 类抗生素的差异在于肽链上的取代基的数量、类型和取代位置的不同。通常天然形成的糖 肽类抗生素以一系列类似物(多组分)的形式存在，各组分结构相近，仅在取代基的类别或 取代位置上存在小的差异。我们对这 7 种氨基酸进行分析，发现在各氨基酸上的不同修饰 会使糖肽类抗生素活性有很大差异［8，9］。 第 1 位氨基酸从结构上可以发现其氨基酸为亮氨酸，对它进行甲基化修饰可导致活性 的下降。如果把这重要的末端氨基酸除去，发现它的药理活性丧失。 第 2 位氨基酸主要是体现在芳香环上的氯原子的重要性。其氯原子的存在有利于二聚 体的形成，若脱去氯原子则活性将减少，dalbavancin 在此位置上缺少了氯原子，但活性 没有减少。 第 3 位氨基酸在糖肽类抗生素的骨架中，第 3 位氨基酸是脂肪族氨基酸resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph天冬酰氨，它 的修饰物都能在自然界找到，如 A5568B 和 M43G 是万古霉素相似物，这两种抗生素是 在谷氨酸上进行甲基化，但活性都有所下降。 第 4 位氨基酸是唯一一个在氨基酸上的石碳酸相互作用的羟基基团上接有一个糖基的 氨基酸。几种万古霉素相似的糖肽类抗生素中，石碳酸羟基上携带一个二糖单位，第一个 糖是 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph葡萄糖，第二个糖通常是 LresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph万古糖胺，或者是 4resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphLresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph表万古糖胺。与葡萄糖的resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph万古糖胺。与葡萄糖的 α 糖 苷键相连。这个氨基糖的存在与否将导致其药物活性 2～5 倍的变化。如果把第二个糖去 除，体外实验发现仍保持原有活性。但在体内测试发现其活性将减少 5 倍。在糖基上进一 步进行烷基化化学修饰发现，将会产生许多更具药物活性的化合物。第二代糖肽类抗生素 皆在此位置上增加了疏水侧链，它有利于锚向膜、延长半衰期以及增加对肠球菌的抗菌活 力。因此，这种糖在此担当糖肽类抗生素的药物动力学特征的角色。 第 6 位氨基酸在第 6 位氨基酸苯环上的氯的存在与否对其活性的影响不是很大，区别 于第 2 位上氨基酸的氯原子。实验证明，在脂肪族氨基酸上的石碳酸羟基基团上加上一些 糖基对提高药物活有很大的作用。某些糖肽类抗生素在自然界已被发现，例如 LY264826(oritavancin 的母体)。 第 5 和 7 位氨基酸在此二个位置上的氨基酸修饰尽管已被人所知，但都是人工修饰所 得的化合物。在第 7 位氨基酸的酰基位上，dalbavancin 被修饰为酰胺链，它有利于增加 对葡萄球菌的活力；在第 7 位氨基酸上，telavancin 则增加了磷酸氨基的极性基团。 3 第二代糖肽类抗生素的药效及药动学特征 3.1Oritavancin Oritavancin(LY333328)是 chloroeremomycin(LYresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph264826，来源于 Nocardiaorientalis)的 4′resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph氯联苯基甲基衍生物(图 2)，抗菌谱与万古霉素类似。体外试验 表万古糖胺。与葡萄糖的明，其对耐糖肽类抗生素的金葡菌(GRSA)、VanB 型肠球菌和耐青霉素的肺炎链球菌均 比 dalbavancin、telavancin 有更好的疗效(表万古糖胺。与葡萄糖的 1)。万古霉素和 oritavancin 对 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAlaresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAla 和 DresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphAlaresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphLac 的亲和力相似，它们之间的活力差异可能是由于 oritavancin 有更强的二聚化能力，以及疏水侧链的存在，使药物更容易结合至细胞膜上 ［10］。 Oritavancin 最突出的药效学特性在于极长的保留时间和蛋白结合率，临床可以一日 1 次给药(表万古糖胺。与葡萄糖的 2)，静脉注射 3mg/kg，半衰期达 360h。如此长的半衰期也意味着 oritavancin 在机体中有结合、储存位点。研究巨噬细胞发现药物的积累很缓慢(通过内吞 方式)，而且在溶酶体中溢出物流动缓慢。这解释了 oritavancin 对胞内金葡菌或肠球菌感 染的杀菌效力，而对细胞质内感染细菌无效，如 Listeriamonocytogenes。另外， oritavancin 有较长的抗生素后效应，能与 βresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph内酰胺类抗生素或氨基糖苷类抗生素协同作 用，抗菌活力是浓度依赖型、时间依赖型［11］。EliLilly 公司对其进行开发，现转让 InterMune 公司，在临床上用于治疗革兰阳性菌引起的并发性皮肤/皮肤结构感染 (CSSI)。Dalbavancin(BI397)为 A40926(来源于 Nonomuraeasp.ATCC39727)的衍 生物，末端氨基糖的氮同一分子的异十二烷酸酰基化(图 3)。在第二代糖肽类抗生素中， dalbavancin 的活性最强，尤其对敏感和耐药肺炎链球菌和金葡菌有更强的活力。但对 VanA 型肠球菌活力不高(表万古糖胺。与葡萄糖的 1)。 Dalbavancin 与青霉素具有协同作用，药动学特点是也有较长的半衰期，静脉注射 15mg/kg，血清中峰值可达 312mg/L，半衰期为 149h，药时曲线下面积更达到了 27103mg·h/L(表万古糖胺。与葡萄糖的 2)。由于它独特的药动学特点，在临床中可一周给药 1 次［12］。该 产品由 Vicuron 公司开发进行，在临床上用于治疗复杂的皮肤/软组织感染(SSTI)与导尿管 引起的血液感染(CRresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphBSI)，药物耐受性良好。 3.3Telavancin Telavancin(TDresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph6424)是 THRX689909(resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph689909(来源于 Amycolatopsisorientalis)的衍生 物，在万古糖胺上有疏水性侧链，在骨架上连接磷酸氨基(图 4)。疏水侧链的长度决定了 telavancin 对 MRSA 和 VanA 型肠球菌的活力。Telavancin 对 MRSA、MRSE 和 VanA 型肠球菌的活力均高于万古霉素和替考拉宁，在第二代糖肽类抗生素中活力一般(表万古糖胺。与葡萄糖的 1)， 但其作用机制有显著差别［13］。Telavancin 对金葡菌、肺炎链球菌以及 VanA 型金葡菌或肠球菌的杀菌活力提高是通过干扰脂合成，同时使细胞膜破裂，破坏细菌 细胞膜的完整性。与 oritavancin 相比没有直接的数据表万古糖胺。与葡萄糖的明 telavancin 增加了与细胞壁 前体的结合或直接抑制糖基转移酶的合成。 结构中极性基团的取代，改善了药物在体内的分配，缩短了半衰期，但仍比万古霉素 长，临床上用药可一日 1 次(表万古糖胺。与葡萄糖的 2)。Telavancin 的药动学特点包括有较长的抗生素后效应， 抗菌活力为浓度依赖型［14］。Telavancin 由 Theravance 公司研究开发，在临床上用 于治疗革兰阳性菌引起的 CSSI 以及医院获得性肺炎。 4 第二代糖肽类抗生素的临床研究 4.1Oritavancin InterMune 公司的资料显示，在一项纳入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖 517 例革兰阳性菌引起的 CSSI 患者的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期 双盲临床研究中，比较了 oritavancin 与万古霉素/头孢氨苄组治疗方案的疗效差异，本品 静注剂量为 1.5 和 3.0mg/kg，连用 3～7d，结果显示高剂量组的临床治疗成功率为 63%，达到治愈或改善的时间为 5.5d；相同标准治疗组分别为 65%和 11.9d。另一项纳 入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖 1267 例患者的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床研究，比较本品与万古霉素的安全性和疗效。表万古糖胺。与葡萄糖的 2 糖肽类抗生 素人体药动学及药效学参数 cmax：血清中最大浓度血清中最大浓度(峰值)；Vd：血清中最大浓度表万古糖胺。与葡萄糖的观分布容积；AUC：血清中最大浓度 药resistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaph时曲线下面积。本品静注剂量为 200mg，一日 2 次，连用 3～7d，之后使用安慰剂； 万古霉素组静注一日 2 次，连用 3～7d，之后口服头孢氨苄，总疗程 10～14d。感染痊愈 和细菌学清除率均达到研究目的。本品治疗 5.3d 的疗效与万古霉素/头孢氨苄组治疗 10.9d 相当，且安全性显著改善，不良反应较少。本品与万古霉素/头孢氨苄组临床治愈率 分别为 78.6%和 76.2%。 Oritavancin 如今处于Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床，它对革兰阳性菌引起的 CSSI 有潜在用途，由于 FDA 要求进行一项附加临床安全性研究，该公司推迟了它的新药上市申请(NDA)。FDA 的 这项要求是在两项小规模临床试验观察到出现不良事件，主要是静脉炎和皮疹之后提出的。 现在正补充其临床安全性报告并递交 NDA［15］。 4.2Dalbavancin 据来自 Vicuron 公司的报道，一项随机、双盲、对照的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床研究，完成研究的 1580 例患者，其中 854 例为复杂性的 SSTI 患者。d1 静脉滴注本品 1000mg，d8 再滴 注 500mg。使用许可剂量的利奈唑胺治疗 14d，结果两组所有可评价患者的有效率分别 为 88.9%和 91.2%，而意向治疗(intentresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphtoresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphtreat，ITT)分析分别为 76.5%和 82.7%。 第二项随机、双盲、对照研究，共纳入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖 565 例非复杂性 SSTI 患者，本品治疗方案为 d1 静脉滴注 1000mg，d8 再静脉滴注本品 500mg。头孢唑林/头孢氨苄组为静脉滴注头孢 唑林，之后口服头孢氨苄，两组有效率均为 89.1%。ITT 分析表万古糖胺。与葡萄糖的明，本品有效率为 76.0%，头孢唑林/头孢氨苄组为 75.8%。第三项随机、开放、多中心的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床研究共 纳入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖 156 例由 MRSA 引起的复杂或非复杂性 SSTI 患者，在 d1 和 d8 静脉滴注本品，万古 霉素组静注一日 2 次，连续治疗 14d。实验结果显示，在可评价患者中，本品组的有效率 为 89.9%，万古霉素组为 86.7%，ITT 分析表万古糖胺。与葡萄糖的明分别为 86.0%和 65.3%。所有三项Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期 临床研究均达到首要和次要目的，且耐受性良好。 2004 年 12 月 Vicuron 公司正式向 FDA 递交治疗 SSTI 的上市申请(NDA)，并将寻 求优先审查，同期，治疗 CRresistantEnterococcus(VRE)andglycopeptideresistantStaphBSI 的 II 期临床正在进行中。 4.3Telavancin 据来自 Theravance 公司的报道，在一项多国进行的双盲、对照、多中心的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床 研究中，针对 CSSI 和医院获得性肺炎，对照万古霉素确定了其安全性与疗效。另一项在 南非、美国进行的随机、双盲的 II 期临床研究(FAST2)共纳入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖 201 例 CSSI 患者，本品静 注剂量 10mg/kg，一日 1 次或 2 次，临床治愈率为 96.1%；标准治疗万古霉素一日 2 次 或葡萄球菌青霉素耐药株感染一日 4 次，临床治愈率为 93.5%。针对患者感染的 MRSA，telavancin 的细菌学清除率为 92.3%，相应的标准治疗为 68.4%。所有治疗组 的不良反应类似。在 II 期临床(FAST)中，telavancin7.5mg/kg 的剂量较为安全并有良好 的耐受性。 Telavancin 现已处于治疗由革兰阳性细菌引起的 CSSI 和医院获得性肺炎的致病菌 MRSA 的Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖期临床。 5 结语 由于第二代糖肽类抗生素具有显著的药效学及药动学特性，在临床上较之第一代糖肽 类抗生素有其独特性，应用前景非常可观；不同于第一代糖肽类抗生素的作用机制，意味 着交叉耐药会有改善；半衰期都较万古霉素长，使临床上剂量方案得到改善(尤其是 dalbavancin，一周给药 1 次)，可有效降低医疗成本支出。 【摘要】目的：血清中最大浓度确定影响黄柏盐炙工艺的因素。方法:以盐酸小檗碱为检测指标，用 HPLC 法分别考察不同闷润时间、加盐量、炒制时间和温度等因素下不同炮制品中盐酸小 檗碱的含量。结果：血清中最大浓度黄柏经盐润后，盐酸小檗碱的含量增加；闷润 2 个小时盐酸小檗碱的 含量最高；随着炒制温度的提高和时间的延长，盐炙黄柏和清炒黄柏中盐酸小檗碱的含量 均有下降的趋势，但盐炙黄柏中盐酸小檗碱的含量均较相应的清炒黄柏中的含量高。结论：血清中最大浓度 加盐量、闷润时间、炒制温度与时间均为影响盐炙黄柏炮制工艺的影响因素。 【关键词】黄柏盐炙工艺 黄柏为芸香科植物黄皮树 PhellodendronchinenseSchneid．的干燥树皮。该药苦的干燥树皮。该药苦、 寒。归肾、膀胱经。具有清热燥湿，泻火除蒸，解毒疗疮之效。已经有二千多年的药用历 史，为中医传统的清热泻火药。自晋代以来大量的医药文献中，计有净制、切制、蜜制、 酒制、盐制、炭制、乳汁制等近 20 种炮制方法。2005 年版《中国药典》[1]只收载了盐 制和炭制的方法。 中医传统理论认为黄柏盐炙可引药入Ⅲ期临床和新药注册。本文对第二代糖肾，缓和苦燥之性，增强滋肾阴、泻相火、退虚 热的作用。在 2005 年版《中国药典》[1]的附录药材炮制通则中对盐制黄柏是这样规定的：血清中最大浓度 “取净药材，加盐水拌匀，闷透，置锅内，以文火加热，炒至规定的程度时，取出，放凉。 每 100kg 净药材用食盐 2kg。”但对黄柏的盐制工艺如溶解盐的加水量、闷润时间、加盐 量、炒制的温度和时间、炒制的程度等并未做出明确的规定，这就导致盐制黄柏的炮制品 质量有很大差异。特别是加盐量和炒制程度，各省的炮制规范有很大差异。如《湖南省中 药材炮制规范》[2]（1983 年版）规定：血清中最大浓度……炒至外表万古糖胺。与葡萄糖的呈黄褐色，取出即可。每 100kg 药材用盐 5kg。而《四川中药饮片炮制规范》[3]中则规定：血清中最大浓度……炒至黑黄色为度。每 100kg 药材用盐 2kg。为了阐明炮制机理，本文以黄柏中的主要成分盐酸小檗碱为检测指