[发明专利]抗结核药物

说明书

技术领域

本发明涉及抗结核药物以及抗结核药物筛选方法，本发明还涉及含有该抗结核药物的组合物，以及该抗结核药物用于制备预防或治疗结核病的药物的用途。

背景技术

近年来结核病感染人数逐年攀升，2012年全球结核病新增860万人，结核病死亡人数约130万人^[1]；中国是高结核病负担国家，多药耐药结核病以及与HIV结合感染情况的增加，使结核病疫情的防控面临着更为严峻的挑战。快速研发新型抗结核药物解决结核病治疗所面临的难题成为控制结核病疫情的当务之急。

针对已经确认的靶点寻找全新结构抗结核新药是最快捷而有效的途径。丙氨酸消旋酶（alanine racemase，ALR）是已经确认的抗结核药物靶点，该酶可以催化L-丙氨酸与D-丙氨酸之间相互转化^[2，3]。D-丙氨酸是菌体细胞壁中肽聚糖合成的必需前体物质，而自然界中只存在天然来源的L-丙氨酸，因此L-丙氨酸进入菌体后必须通过ALR的催化作用生成D-丙氨酸，用于细胞壁的合成^[4]。

ALR广泛存在于原核细胞中，且在不同的生物体中的相似性较高，氨基酸序列覆盖率为35%-50%，在部分细菌中存在两个编码基因alr和dadX，而结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）的基因组中只存在一个ALR的编码基因alr^[5]。由于人体细胞中不存在ALR，所以针对ALR靶点的抗菌药物在人体中具有高度的选择性。

ALR属于5-磷酸吡哆醛（pyridoxal5’-phosphate,PLP）依赖型的异构酶家族，其活性构型是由两个43kD的单体组合而成的二聚体结构，每个单体中含有两个活性结合位点：即PLP结合位点和丙氨酸结合位点[⁶]，已经发现的ALR抑制剂中多数是以PLP结合位点为靶点的竞争性抑制剂，由于原核生物中PLP依赖型的酶普遍存在^[7-8]，所以以ALR为靶点的药物很可能是多靶点的。目前，作用于ALR的抗结核药物D-环丝氨酸（D-cycloserine,DCS）已应用于临床，但DCS对ALR的抑制活性偏低，且DCS对人体有较大的毒副作用^[9]，对于DCS的结构改造也没有明显的改善其毒性^[10-11]。因此，针对ALR靶点建立新的抗结核药物筛选模型以及寻找不同作用机制的新型抗结核药物具有重要的意义。

发明内容

本发明的发明人通过大量实验和反复摸索，建立了以丙氨酸消旋酶为靶点的抗结核药物筛选模型，并筛选出了具有较好抗结核活性、抗菌谱广、细胞毒性低的抗结核药物。

本发明第一方面涉及式Ⅰ所示的化合物，或其药学上可接受的盐。

本发明第二方面涉及药物组合物，其含有本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体或赋形剂。

本发明第三方面涉及本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐在制备抗结核药物中的用途。

本发明还涉及本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐在体内/体外作为丙氨酸消旋酶抑制剂的用途，优选地，所述丙氨酸消旋酶为分枝杆菌的丙氨酸消旋酶，更优选地，所述丙氨酸消旋酶为结核分枝杆菌的丙氨酸消旋酶。

本发明还涉及本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐在体内/体外用于抑制分枝杆菌活性的用途，优选地，所述分枝杆菌为结核分枝杆菌。

在本发明的实施方案中，所述结核分枝杆菌为H37Rv。

本发明还涉及本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐在制备抗分枝杆菌药物的用途，优选地，其中所述分枝杆菌为结核分枝杆菌。

在本发明的实施方案中，所述结核分枝杆菌为H37Rv。

本发明还涉及本发明第一方面任一项的化合物或其药学上可接受的盐在制备预防或治疗结核病的药物中的用途。

在本发明的实施方案中，其中所述的结核病为肺结核或肺外结核（例如骨关节结核、结核性脑膜炎、结核性胸膜炎、肾结核、肠结核等）。

本发明还涉及一种筛选抗结核药物的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）建立反应体系，所述反应体系中包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）、丙氨酸脱氢酶（ALD）、D-丙氨酸、丙氨酸消旋酶（ALR）、待测样品以及反应缓冲液，同时设立阳性对照和阴性对照，该反应体系在一定温度下反应一定时间；