[发明专利]一种复合抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合抗菌剂及其制备方法和应用，涉及抗菌剂技术领域。所述抗菌剂包括氯己定和葫芦[7]脲。本发明的抗菌剂中，CHX封装在CB[7]的空腔中，以形成1:3的主客体复合物(CHX‑3CB[7])，这种超分子复合物显示出比单独使用CHX更高的抗菌活性。UV‑vis光谱显示，CB[7]的引入促进了CHX上N原子的质子化，导致与磷脂的更强的离子相互作用，从而增强了细菌膜的破坏。扫描电子显微镜(SEM)、表面ζ‑电位和内外膜完整性测定也表明，CB[7]的引入加剧了膜的破裂。此外，通过与CB形成主客体复合物，CHX的细胞毒性和刺激性降低。

技术领域

本发明涉及抗菌剂技术领域，具体涉及一种复合抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

由致病菌引起的传染病已造成重大经济损失，并对公共健康构成重大威胁。自从20世纪意外发现青霉素以来，已经开发了不同种类的抗菌剂来对抗病原体，挽救许多易感染人群的生命。然而，抗菌剂的广泛使用导致了它们在环境中的积累，这对细菌施加了选择性压力，并引发了细菌耐药性的出现。面对这一问题，一方面迫切需要开发抗细菌感染的新药，另一方面提高现有抗菌药物的活性。

最近，超分子策略由于其简单和模块化而被积极用于制备新型抗菌剂。过去的研究主要集中于超分子抗生素开关，这是对抗细菌耐药性的有效策略之一。与传统抗生素相比，超分子抗生素开关具有动态性、降解性和可逆性等优点，因此可以减缓耐药细菌的出现。不幸的是，超分子抗生素开关并不能解决传统抗生素所面临的问题，例如过量使用和细胞毒性。需要高浓度的抗生素来实现所需的开关杀菌性能，同时其副作用也会增加。然而，提高抗菌剂的抗菌活性同时减少其副作用的报道很少。

因此，提供一种既能提高抗菌剂的抗菌活性，又能减少其副作用的抗菌剂是本发明亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供的一种复合抗菌剂及其制备方法和应用，旨在解决背景技术中存在的现有抗菌剂无法在提高抗菌活性同时减少其副作用的问题。

为了实现上述技术目的，本发明主要采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种复合抗菌剂，所述抗菌剂包括氯己定和葫芦[7]脲。

葫芦[n]脲(CB[n])是一个重要的大环宿主分子家族，由于其显著的结合亲和力、分子识别特性和高选择性，已广泛用于研究主客体相互作用。葫芦[7]脲(CB[7])是大环家族的第三个成员，由于CB[7][14]的疏水腔和羰基入口，因此对阳离子有机化合物和疏水性化合物的包封表现出偏好。氯己定(CHX)是一种双胍，于20世纪40年代在英国合成[15]。它具有广泛的抗菌活性，包括革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌、酵母菌和亲脂性病毒。在接近最低抑制浓度(MIC)的低浓度下，CHX显示出抑菌作用，其中CHX的阳离子双胍对带负电的磷脂具有极大的亲和力，吸引带负电细菌细胞表面并渗透到细胞内膜，导致更大的渗透性。高浓度时，CHX会对膜造成损伤，低分子量组分的泄漏会导致细胞质的凝结和沉淀，从而促进其杀菌作用。尽管CHX作为防腐剂的功效已被证明，但CHX通过氧化应激和线粒体和溶酶体损伤对多种细胞表现出细胞毒性活性，最终导致GSH耗竭和坏死或凋亡。此外，据报道，CHX的使用与组织坏死、炎症反应和再生抑制有关，由于CHX与阴离子皮肤蛋白结合得很好，因此较高浓度的CHX对皮肤有刺激作用。

在此，通过超分子辅助的氯己定-细菌膜相互作用设计了一种如上所述的新型抗菌剂，通过该抗菌剂可以同时提高抗菌活性和减少副作用。基于CB[7]和CHX之间的主客体相互作用构建了超分子抗菌剂(CHX-3CB[7])，其中CB[7]可以与CHX的疏水苯基部分和烷基链结合。CHX的阳离子导致与生物膜内带负电的位点结合，包括位于内膜外小叶或外膜内小叶上的酸性磷脂、磷脂酰甘油和二磷脂酰甘油，并渗透到细胞内膜，导致更大的渗透性。在引入CB[7]之后，双胍基团上的N原子质子化更多，增强了CHX与磷脂磷酸基团的结合能力，从而产生直接膜裂解。

在本发明的优选实施方式中，所述抗菌剂中，氯己定和葫芦[7]脲按摩尔比计算为1:1-3。