技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及抗生素抑菌殺菌技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及谷胱甘肽的新用途。
背景技術(shù)：
抗生素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用是人類的一大革命，從此人類有了可以同死神進(jìn)行抗?fàn)幍囊淮笪淦?，因為人類死亡的第一大殺手就是?xì)菌感染。然而，現(xiàn)實生活當(dāng)中，由于該類抗生素的濫用亂用，導(dǎo)致耐藥菌株逐年增多，極大地降低了抗生素的藥效。β-內(nèi)酰胺類抗生素是治愈細(xì)菌性疾病的常用抗生素，因此該類抗生素產(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌尤為普遍。耐藥性是目前全球最緊迫的公共衛(wèi)生問題之一。2014年9月，美國為應(yīng)對抗菌藥耐藥，曾公布了一項為期五年的國家戰(zhàn)略。而在中國，每年就有超過8萬人死于耐藥感染。據(jù)英國抗菌藥物耐藥評估委員會估計，如果目前的情況不能得到改善，到2050年，中國將有100萬人、全球?qū)⒂?000萬人遭遇抗菌素耐藥問題，造成的損失達(dá)100萬億美元。
其中一種技術(shù)方法，是通過調(diào)節(jié)細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺類抗生素的敏感性，在不改變抗生素使用劑量甚至降低使用劑量的情況下，提高β-內(nèi)酰胺類抗生素的抑菌作用。因此，發(fā)現(xiàn)可提高細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺類抗生素敏感性的分子物質(zhì)，將其與β-內(nèi)酰胺類抗生素聯(lián)合制備成復(fù)方制劑，對控制細(xì)菌特別是耐藥菌的感染十分重要。
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸結(jié)合而成的三肽化合物，其主要生理功能是清除自由基、抗氧化、抗衰老。其是一種小分子物質(zhì)，該小分子物質(zhì)的分子式為C10H17N3O6S，分子量為307.32。機體內(nèi)新陳代謝產(chǎn)生的許多自由基會損傷細(xì)胞膜，侵襲生命大分子，促進(jìn)機體衰老，并誘發(fā)腫瘤或動脈粥樣硬化的產(chǎn)生。因為谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)中含有一個活潑的巰基-SH易被氧化脫氫，這一特異結(jié)構(gòu)便使其成為體內(nèi)主要的自由基清除劑。谷胱甘肽不僅清除人體自由基，還可以提高人體免疫力。它不但能增進(jìn)血球制造保護物質(zhì)的功能，保護物質(zhì)指能保護身體免受感染的物質(zhì)，同時，也能降低體內(nèi)發(fā)炎物質(zhì)的總含量，這些發(fā)炎物質(zhì)是由細(xì)胞制出來的。然而，關(guān)于谷胱甘肽調(diào)節(jié)細(xì)菌β-內(nèi)酰胺類抗生素敏感性的研究尚未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供了谷胱甘肽作為一種能夠提高β-內(nèi)酰胺類抗生素清除病原菌能力的小分子物質(zhì)，制備能夠高效抑制細(xì)菌的藥物的新用途。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：谷胱甘肽在制備含有β-內(nèi)酰胺類抗生素的抑菌或殺菌藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的第二個目的是提供了谷胱甘肽在制備能夠提高β-內(nèi)酰胺類抗生素清除病原菌能力的抑菌或殺菌藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的第三個目的是提供了谷胱甘肽在制備能夠降低細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥性的抑菌或殺菌藥物中的應(yīng)用。
進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，所述抑菌或殺菌為抑制或殺滅金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和/或無乳鏈球菌。
細(xì)菌包括但不限于金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌。這些細(xì)菌是人類和經(jīng)濟動物的常見病原菌。涵蓋了革蘭氏陽性細(xì)菌（金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、無乳鏈球菌）和陰性細(xì)菌（大腸桿菌）；球菌（金黃色葡萄球菌）、鏈球菌（停乳鏈球菌、無乳鏈球菌）和桿菌（大腸桿菌）。這些細(xì)菌可以是青霉素或氨芐西林的敏感菌株，也可以是耐藥菌株。這些病原菌較為常見的，且常見其耐藥菌株，同時大腸桿菌又是研究細(xì)菌耐藥的模式細(xì)菌，因此這些細(xì)菌可作為敏感菌株和耐藥菌株的典型代表。
進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，所述的β-內(nèi)酰胺類抗生素為青霉素、氨芐西林和/或頭孢噻吩。
抗生素包括但不限于青霉素、氨芐西林和頭孢噻吩。因為青霉素、氨芐西林和頭孢噻吩均屬于β-內(nèi)酰胺類抗生素，這些抗生素的作用機制均相似，都能抑制胞壁粘肽合成酶，即青霉素結(jié)合蛋白，從而阻礙細(xì)胞壁粘肽合成，使細(xì)菌胞壁缺損，菌體膨脹裂解，因此這些抗生素可作為β-內(nèi)酰胺類抗生素的典型代表。
進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，所述抑菌或殺菌藥物中，谷胱甘肽與β-內(nèi)酰胺類抗生素的劑量比例按重量比計為1：（0.002-5）。
進(jìn)一步的，上述的應(yīng)用，所述抑菌或殺菌藥物中，谷胱甘肽的使用量為0.6 mg/mL-3.2 mg/mL。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明通過按一定比例添加谷胱甘肽后，發(fā)現(xiàn)青霉素對金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度顯著降低，說明谷胱甘肽可以提高金黃色葡萄球菌對青霉素的敏感性。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)， 谷胱甘肽同樣可以降低β-內(nèi)酰胺類抗生素氨芐西林和頭孢噻吩對金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度。
試驗還發(fā)現(xiàn)，谷胱甘肽能夠提高停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌分別對青霉素、氨芐西林頭孢噻吩的敏感性。上述結(jié)果表明，可以通過谷胱甘肽與β-內(nèi)酰胺類抗生素聯(lián)合使用來增強β-內(nèi)酰胺類抗生素的抑菌效果，以達(dá)到治療細(xì)菌性疾病的目的，為治療耐藥細(xì)菌引發(fā)的疾病提供了一種新的技術(shù)方法。
通過本發(fā)明所公開的內(nèi)容，還可制備出一種新的抑菌或殺菌劑，該劑含有谷胱甘肽和β-內(nèi)酰胺類抗生素；或者一種提高β-內(nèi)酰胺類抗生素對耐藥菌抑菌或殺菌作用的制劑，其主要成分為谷胱甘肽和β-內(nèi)酰胺類抗生素。
具體實施方式
實施例1：
谷胱甘肽提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對青霉素的敏感性：
1. 實驗材料
（1）菌株：金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌均來自于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所微生物課題組。
（2）谷胱甘肽：為美國Sigma公司產(chǎn)品，貨號為G4251。稱量粉劑溶于超純水，0.2微米濾器過濾后4℃保存。
（3）水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基：為英國Oxoid公司產(chǎn)品，貨號為CM0337B。稱量粉劑溶于超純水，121℃高壓滅菌，至室溫50-60℃左右到入一次性90mm培養(yǎng)皿制成水解酪蛋白平板。
（4）青霉素E-test試條：為法國梅里埃公司產(chǎn)品，貨號為502618。
2. 實驗方法：
用磷酸緩沖液（PBS，PH：7.4）將分離純化的菌株菌液濃度調(diào)至0.5麥?zhǔn)蠁挝?，?xì)菌濃度為5×107-5×108CFU/mL。無菌條件下制備含有谷胱甘肽的水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基20mL（鏈球菌需加5%的無菌脫纖綿羊血），谷胱甘肽的含量分別為0（對照組）、0.75、1.5和3mg/mL。用滅菌的棉簽拭子浸入細(xì)菌懸液中，在管壁將多余的菌液擠出，然后均勻涂布在相應(yīng)水解酪蛋白平板上（鏈球菌需加5%的脫纖綿羊血），室溫靜置3-5mim后，無菌操作將青霉素E-test試條貼于上述培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)24h，讀取各個水解酪蛋白平板上青霉素的最低抑菌濃度（MICs）。結(jié)果如表1所示，與對照組相比，不同濃度的谷胱甘肽添加組中青霉素最低抑菌濃度均明顯降低，且隨著谷胱甘肽濃度的增大，青霉素最低抑菌濃度降低的幅度也增大。說明谷胱甘肽可提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對青霉素的敏感性，且具有谷胱甘肽濃度效應(yīng)。表1顯示為谷胱甘肽對金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌的青霉素敏感性的調(diào)節(jié)。
表1
其中，GSH代表谷胱甘肽。
實施例2：
谷胱甘肽提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對氨芐西林的敏感性：
1. 實驗材料：
（1）菌株：金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌均來自于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所微生物課題組。
（2）谷胱甘肽：為美國Sigma公司產(chǎn)品，貨號為G4251。稱量粉劑溶于超純水，0.2微米濾器過濾后4℃保存。
（3）水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基：為英國Oxoid公司產(chǎn)品，貨號為CM0337B。稱量粉劑溶于超純水，121℃高壓滅菌，至室溫50-60℃左右到入一次性90mm培養(yǎng)皿制成水解酪蛋白平板。
（4）氨芐西林E-test試條：為法國梅里埃公司產(chǎn)品，貨號為501518。
2. 實驗方法：
用磷酸緩沖液（PBS，PH：7.4）將分離純化的菌株菌液濃度調(diào)至0.5麥?zhǔn)蠁挝唬?xì)菌濃度為5×107-5×108CFU/mL。無菌條件下制備含有谷胱甘肽的水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基20mL（鏈球菌需加5%的無菌脫纖綿羊血），谷胱甘肽的含量分別為0（對照組）、0.75、1.5和3mg/mL。用滅菌的棉簽拭子浸入細(xì)菌懸液中，在管壁將多余的菌液擠出，然后均勻涂布在相應(yīng)水解酪蛋白平板上（鏈球菌需加5%的脫纖綿羊血），室溫靜置3-5mim后，無菌操作將氨芐西林E-test試條貼于上述培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)24h，讀取各個水解酪蛋白平板上氨芐西林的最低抑菌濃度（MICs）。結(jié)果如表2所示，與對照組相比，不同濃度的谷胱甘肽添加組中氨芐西林最低抑菌濃度均明顯降低，且隨著谷胱甘肽濃度的增大，氨芐西林最低抑菌濃度降低的幅度也增大。說明谷胱甘肽可提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對氨芐西林的敏感性，且具有谷胱甘肽濃度效應(yīng)。表2顯示為谷胱甘肽對金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌的氨芐西林敏感性的調(diào)節(jié)。
表2
其中，GSH代表谷胱甘肽。
實施例3：
谷胱甘肽提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對頭孢噻吩的敏感性：
1. 實驗材料：
（1）菌株：金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌均來自于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所微生物課題組。
（2）谷胱甘肽：為美國Sigma公司產(chǎn)品，貨號為G4251。稱量粉劑溶于超純水，0.2微米濾器過濾后4℃保存。
（3）水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基：為英國Oxoid公司產(chǎn)品，貨號為CM0337B。稱量粉劑溶于超純水，121℃高壓滅菌，至室溫50-60℃左右到入一次性90mm培養(yǎng)皿制成水解酪蛋白平板。
（4）頭孢噻吩E-test試條：為法國梅里埃公司產(chǎn)品，貨號為503518。
2. 實驗方法：
用磷酸緩沖液（PBS，PH：7.4）將分離純化的菌株菌液濃度調(diào)至0.5麥?zhǔn)蠁挝?，?xì)菌濃度為5×107-5×108CFU/mL。無菌條件下制備含有谷胱甘肽的水解酪蛋白瓊脂培養(yǎng)基20mL（鏈球菌需加5%的無菌脫纖綿羊血），谷胱甘肽的含量分別為0（對照組）、0.75、1.5和3mg/mL。用滅菌的棉簽拭子浸入細(xì)菌懸液中，在管壁將多余的菌液擠出，然后均勻涂布在相應(yīng)水解酪蛋白平板上（鏈球菌需加5%的脫纖綿羊血），室溫靜置3-5mim后，無菌操作將頭孢噻吩E-test試條貼于上述培養(yǎng)基，37℃培養(yǎng)24h，讀取各個水解酪蛋白平板上頭孢噻吩的最低抑菌濃度（MICs）。結(jié)果如表3所示，與對照組相比，不同濃度的谷胱甘肽添加組中頭孢噻吩最低抑菌濃度均明顯降低，且隨著谷胱甘肽濃度的增大，頭孢噻吩最低抑菌濃度降低的幅度也增大。說明谷胱甘肽可提高金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌對頭孢噻吩的敏感性，且具有谷胱甘肽濃度效應(yīng)。表3顯示為谷胱甘肽對金黃色葡萄球菌、停乳鏈球菌、大腸桿菌和無乳鏈球菌的頭孢噻吩敏感性的調(diào)節(jié)。
表3
其中，GSH代表谷胱甘肽。
最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。