芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用
【专利摘要】本发明公开了芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用，包括三种芪类化合物，即白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇。在紫色色杆菌中，紫色色素的产生是由群体感应控制的。白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇三种芪类化合物在亚致死浓度下，即在不影响紫色色杆菌生长的情况下，均能显著抑制其群体感应，其中白藜芦醇的活性最高。白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇三种芪类化合物能够制备成紫色色杆菌群体感应抑制剂，有效抑制群体感应，预防菌体感染，在临床抑菌应用中具有重要的实际价值。
【专利说明】
芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用
技术领域
[0001]本发明属于医药技术领域，涉及芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用，具体涉及白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇三种芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用。
【背景技术】
[0002]细菌可以产生、释放并检测一种称为自体诱导物(autoinducerhAI)的化学信号分子，这种信号分子的浓度随着菌群密度的增加而增加，根据信号分子浓度的变化，细菌可以探知到周围菌群浓度的变化情况。当信号分子浓度达到一定阈值时，细菌能够沟通协调群体行为，调控基因的表达。细菌的这种化学交流机制被称为群体感应(Quorum Sensing，QS)。细菌的群体感应系统调控着细菌的一些重要生理功能，包括致病菌毒力因子的产生及生物被膜的形成。因此，寻找合适的群体感应抑制剂(Quorum sensing inhibitors，QSIs)，在不杀死致病菌的前提下降低其致病性，进而减少抗生素的使用量，避免耐药菌株的形成，成为治疗细菌感染的新策略。
[0003]最早发现的具有QS抑制活性的天然产物是从红藻中分离得到的溴化呋喃酮，它能够抑制铜绿假单胞菌等细菌的QS活性，大幅降低细菌生物膜对抗生素的抗性(Gram，L.，etal.Applied and environmental microb1logy，1996.62( 11): 4284-4287)。从葡萄和花生等食物中分离出的一种天然抗毒素白藜芦醇，已被证明具有抗炎、抗氧化等多种活性，并能抑制奇异变形杆菌毒力因子的表达(Won-Bo Wang , et al.Journal of MedicalMicrob1logy(2006),55,1313-1321)ο
[0004]芪类化合物是一种抗菌的植物抗毒素，广泛存在于植物界中，目前，芪类化合物的研究集中在其抗菌、抗氧化及抗癌等生物活性方面，但其对紫色色杆菌是否具有QSI活性仍未有报道。因此我们选用芪类化合物作为研究对象来筛选群体感应抑制剂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一是提供芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用，具体是白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇三种芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应中的应用。
[0006]本发明的目的之二是提供芪类化合物在制备紫色色杆菌群体感应抑制剂中的应用。
[0007]本发明的目的之三是提供芪类化合物在紫色色杆菌群体感应抑制剂中的最低有效浓度，其中，白藜芦醇的最低有效浓度为25μΜ，优选为ΙΟΟμΜ以上；白皮杉醇的最低有效浓度为50μΜ，优选为150μΜ以上;氧化白藜芦醇的最低有效浓度为25μΜ，优选为150μΜ以上。
[0008]本发明具有以下有益效果:
[0009]三种芪类化合物均能在不影响紫色色杆菌CV026生长的情况下，显著抑制其群体感应，其中白藜芦醇的活性最高。白藜芦醇浓度在ΙΟΟμΜ以上时，其抑制率超过80 % ;白皮杉醇浓度为ΙΟΟμΜ和150μΜ时，可以显著地抑制紫色色素的合成，抑制率分别为46%和73%;相比于其他两种芪类化合物，氧化白藜芦醇展现出中等的QSI活性，浓度在150μΜ时，可以显著地抑制紫色色素的产生，抑制率高达86%。
【附图说明】
[0010]图1是实施例1中三种芪类化合物对紫色色杆菌群体感应抑制活性实验结果图，其中，a为白藜芦醇，b为白皮杉醇，c为氧化白藜芦醇。
[0011]图2是白藜芦醇对紫色色杆菌的生长及紫色色素产生的抑制结果图。
[0012]图3是白皮杉醇对紫色色杆菌的生长及紫色色素产生的抑制结果图。
[0013]图4是氧化白藜芦醇对紫色色杆菌的生长及紫色色素产生的抑制结果图。
【具体实施方式】
[0014]下面通过实施例和附图对本发明作进一步的说明，其目的是帮助本领域技术人员更好地理解本发明的内容，但所举的实施例并不限制本发明的保护范围。
[0015]实施例1
[0016]三种芪类化合物的群体感应抑制活性判断实验。
[0017]配制LB液体培养基分装到试管中，配制LB固体培养基，将LB液体培养基、固体培养基、枪头、培养皿、离心管、纸片等灭菌烘干待用。挑取已划线培养好的CV026单菌落，接种到LB液体培养基中，置于30°C恒温摇床培养过夜。使用LB液体培养基做空白参比，用已灭菌的LB液体培养基将过夜菌液的OD62q调为0.1左右。将10mL融化的LB固体培养基均匀倒入6个平板中作为下层琼脂板。待下层琼脂板凝固后，取OD62q = 0.1的CV026菌液加入到10mL冷却未凝固的LB固体培养基(50 °C左右)中，同时加入信号分子C6-HSL和卡那霉素，剧烈混合后均匀地倒在上述下层琼脂板的表面，作为上层琼脂板。待平板冷凝后，用已灭菌的打孔器打孔，在孔中加入25yL不同浓度的待测化合物，溶剂DMSO和庆大霉素作为阴性对照，30°C倒置培养24小时后观察实验现象。
[0018]图1是三种芪类化合物对紫色色杆菌群体感应抑制活性实验结果图，其中，a为白藜芦醇，b为白皮杉醇，c为氧化白藜芦醇，1、2、3、4四个孔加药浓度分别为lmg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL，D为DMSO，G为庆大霉素。如图1所示，白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇抑制了CV026紫色色素的产生，在孔的周围形成了白色晕圈，且白色晕圈的直径随药物浓度的增加而增大，呈现出剂量依赖效应。其中，白藜芦醇周围靠近孔的地方出现了与对照组庆大霉素周围类似的透明抑菌圈，展现出抑菌活性;随着药物在琼脂板上扩散，药物的浓度也随之降低，在透明抑菌圈的外围又出现了不透明的、浑浊的白色晕圈，展现出群体感应抑制活性。此外，在相同的工作浓度下，白藜芦醇周围白色晕圈的直径要明显大于白皮杉醇和氧化白藜芦醇，这表明白藜芦醇具有较强的群体感应抑制活性。
[0019]实施例2
[0020]三种芪类化合物抑制紫色色杆菌CV026生长及紫色色素产生实验。
[0021]配制LB液体培养基分装到锥形瓶中，灭菌后待用。挑取已划线培养好的CV026单菌落，接种到LB液体培养基中，置于30°C恒温摇床培养过夜。在已灭菌的LB液体培养基中加入C6-HSL(信号分子)、过夜菌液和各浓度的待测化合物(终浓度25、50、75、100、125和150μΜ)，以DMSO作为空白对照。培养16-18h后，每瓶吸取ImLX 6至6个1.5mL离心管中。离心弃上清，用DMSO将沉淀重悬，充分悬起后离心，吸取上清200yL至96孔板中测量OD585，以DMSO作为空白对照。根据OD585判断三种芪类化合物对CV026紫色色素产生的影响。
[0022]弃掉全部上清液，用水再将沉淀重悬，充分悬起后吸取200yL至96孔板中测量OD620，以水作为空白对照。根据OD62q判断三种芪类化合物对CV026生长的影响。
[0023]图2、图3、图4分别是实施例2中白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇三种芪类化合物对紫色色杆菌的生长及紫色色素产生的抑制结果图。
[0024]抑菌实验表明，与对照组相比，在所有测定浓度下，白皮杉醇和氧化白藜芦醇均不影响CV026菌体的生长，仅白藜芦醇在高浓度下稍微抑制了 CV026菌体的生长。
[0025]为进一步研究白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇的QSI活性，我们用紫色色素定量检测三种芪类化合物对CV026群体感应抑制活性。如图2、3、4所示，与初筛实验结果相似，经过24h的培养，白藜芦醇、白皮杉醇和氧化白藜芦醇均能抑制CV026紫色色素的产生，且紫色色素的产量随药物浓度的增加而减少，呈现出逆反关系。其中，在所有测定浓度下，白藜芦醇均可显著地减少紫色色素的产生，尤其当测定浓度在ΙΟΟμΜ以上时，其抑制率超过80%。对于白皮杉醇来说，其初始抑制浓度为50μΜ，在高浓度下(ΙΟΟμΜ和150μΜ)，白皮杉醇可以显著地抑制紫色色素的合成，抑制率分别为46%和73%。相比于其他两种芪类化合物，氧化白藜芦醇展现出中等的QSI活性，可以在所有测定浓度下显著地减少紫色色素的产量，当测定浓度在150μΜ时，氧化白藜芦醇可以显著地抑制紫色色素的产生，抑制率高达86%。
【主权项】
1.芪类化合物在抑制紫色色杆菌群体感应系统中的应用，其特征在于，所述的芪类化合物为白藜芦醇、白皮杉醇或氧化白藜芦醇。2.芪类化合物在制备紫色色杆菌群体感应抑制剂中的应用，其特征在于，所述的芪类化合物为白藜芦醇、白皮杉醇或氧化白藜芦醇。3.根据权利要求2所述的芪类化合物在制备紫色色杆菌群体感应抑制剂中的应用，其特征在于，白藜芦醇的最低有效浓度为25μΜ;白皮杉醇的最低有效浓度为50μΜ;氧化白藜芦醇的最低有效浓度为25μΜ。4.根据权利要求3所述的芪类化合物在制备紫色色杆菌群体感应抑制剂中的应用，其特征在于，抑制剂中白藜芦醇的浓度为ΙΟΟμΜ以上;抑制剂中白皮杉醇的浓度为150μΜ以上；抑制剂中氧化白藜芦醇的浓度为150μΜ以上。
【文档编号】A01P1/00GK106074466SQ201610454892
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】贾爱群, 陈彤彤, 周金伟, 盛吉洋
【申请人】南京理工大学