两种夹心型 Keggin结构钨铋 /锑杂多酸化合物体外抗菌活性研究

刘明远,刘 岩,周 刚,张建华,秦 辉,梁 琳,刘 红

(佳木斯大学,黑龙江佳木斯 154007)

杂多酸化合物(POMs)是一类前过渡金属氧阴离子簇,包括多种结构类型 ,如:Keggin结构、Wells-Dawson结构、Silverton结构、Anderson结构、Lindqvist结构及 Waugh结构。由于其结构多样性及其药学和材料学科等方面的潜在应用而备受关注[1]。POMs表现的抗肿瘤活性和抗病毒活性,已引起医药界人士的高度重视。近年来,由于抗生素的不合理使用,细菌耐药现象不断出现,给临床治疗带来严重困难,研究开发新型抗菌药物已成为举世关注的热点。Yamase等发现夹心型 Keggin结构多钨酸盐同β 内酰胺抗生素联用显示了协同抵抗耐青霉素的金黄葡萄球菌(M RSA)的作用[2,3]。关于夹心型 Keggin结构钨锑杂多酸 Na9[(Cu(H2O))3SbW9O33]19.5H2O和钨铋杂多酸 Na12[(Cu(H2O))3(BiW9O33)2]˙29H2O的抗菌作用研究,迄今未见文献报道。本研究采用纸片药敏试验法和试管二倍稀释法,将新合成的夹心型 Keggin结构钨锑杂多酸 Na9[(Cu(H2O))3SbW9O33]19.5H2O和钨铋杂多酸 Na12[(Cu(H2O))3(BiW9O33)2]˙ 29H2O进行体外抑菌活性研究,初步探索这两种杂多酸化合物的抗菌作用,为杂多酸化合物的研究向临床方向发展提供基础性实验数据。

1 实验部分

1.1 供试化合物

供试化合物为本实验室合成,并且通过元素分析、红外光谱和单晶 X-射线衍射确定其晶体结构。

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

1.2 受试菌株

金黄色葡萄球菌 ATCC25923,大肠杆菌 ATCC25922,铜绿假单胞菌由佳木斯大学附属第一医院检验科周薇薇教授惠赠;白葡萄球菌、柠檬色葡萄球菌、大肠杆菌、肠炎杆菌、枯草杆菌由佳木斯大学基础医学院微生物教研室周刚老师惠赠。

1.3 仪器

F-A2004型电子分析天平(上海恒平科学仪器有限公司 ),PHSJ-4A型雷磁 pH计(上海精科雷磁仪器厂),SZ-97型自动三重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂),V S-1300U型超净工作台 (上海嘉鹏科技有限公司),EOC型恒温培养箱(艾德生仪器有限公司),DA60369型 P1000N微量移液器(GILSON),LDZM-40KCS型立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)。

1.4 培养基

按文献方法配置营养肉汤培养基,Mueller-Hinton Broth肉汤培养基,M H平板培养基[4]。

1.5 试验方法

纸片药敏试验中,分别用三蒸水配置 SbW9Cu3和BiW9Cu3三 个 浓 度 的 药 液 (10000μg/mL,7500μg/mL,5000 μg/mL)制作药敏纸片 ,纸片含药量分别为 100 μg/片 ,75 μg/片,50 μg/片。选取产生抑菌环的化合物进行试管二倍稀释法试验,测试药液最高浓度为 5120μ g/mL,最低浓度为1.25 μg/mL。

纸片药敏试验以大肠杆菌 ATCC25922和金黄色葡萄球菌 ATCC25923做质控;二倍稀释法试验以大肠杆菌 ATCC25922做质控。药敏判读标准根据 CLSI标准(2009年)所载受试药对质控菌的抑菌环直径范围和对质控菌的 M IC范围作为实验质控标准。

2 结果

2.1 纸片法抑菌结果

化合物 SbW9Cu3在纸片含药量为75 μg/片时,对部分试验菌产生抑菌环,抑菌图片见图1,抑菌环直径见表1。化合物BiW9Cu3在所设的三个浓度下对试验菌均无抑菌环产生。

图 1 (a),(b),(c),(d)分别为化合物 SbW9Cu3对大肠杆菌、肠炎杆菌、白色葡萄球菌和柠檬色葡萄球菌所产生的抑菌环(纸片含药量为75 μ g)片 ,每个平板内各设平行组。

2.2 试管二倍稀释试验结果

化合物 SbW9Cu3对试验菌的 M IC值和 MBC值结果见表2。

表1 化合物对不同细菌的抑菌环直径

表2 化合物 SbW9Cu3对不同细菌的 MIC值和 M BC值

3 讨论

本实验研究了新合成的两种夹心型 Keggin结构钨锑/铋杂多酸的体外抗菌活性,纸片药敏试验结果显示化合物SbW9Cu3对大肠杆菌、肠炎杆菌、白葡萄球菌和柠檬色葡萄球菌均具有抗菌活性 ,而 BiW9Cu3对试验菌则没有活性;进而用试管二倍稀释法测定了化合物 SbW9Cu3对试验菌的M IC值和 MBC值。本实验研究结果表明杂多酸化合物SbW9Cu3具有体外抗菌活性,而它的同质异构体 BiW9Cu3则没有表现出抗菌活性,这说明夹心结构中存在的中心离子Bi,Sb不同化合物的体外抗菌活性也存在显著差异,因此新型杂多酸化合物的体外抗菌活性研究前景广阔,有待进一步探索。

[1] 王恩波,胡长文,许林.多酸化学导论 [M].北京:化学工业出版社,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] 洪秀华.临床微生物学和微生物检验实验指导 [M].北京:人民卫生出版社,2003,39-42

[5] 倪语星.抗微生物药物敏感性试验规范 [M].上海:科学技术出版社,2002,18