[发明专利]耐碳青霉烯类抗生素病菌的荧光探针及合成方法与应用

说明书

本发明的耐碳青霉烯类抗生素病菌的荧光探针的结构通式为：，在结构通式中：X为碳原子或硫原子；当X为CH时，R¹为甲基，能够为R或S构型；或者X为CH₂或S；Y荧光基团芳香环上的氧原子、硫原子或连接基团（linker），包括4‑羟甲基苄基或4‑羟基或巯基苄基或氨基甲酸酯连接基团。所述荧光探针的合成方法包括以下步骤：⑴化合物2的制备；⑵中间体3,4的制备；⑶化合物5的制备；⑷化合物6的制备；⑸）化合物7的制备；⑹化合物8的制备；⑺化合物9的制备；⑻化合物10的制备；⑼化合物CPC‑1、即荧光探针化合物的制备。本发明的荧光探针可在碳青霉烯酶和含有碳青霉烯耐药菌的检测中应用，对在医疗中不用或少用抗生素具有重要意义。

技术领域

本发明涉及化合物制备技术领域，具体地说，是一种耐碳青霉烯类抗生素病菌的荧光探针及其合成方法以及所述荧光探针在检测碳青霉烯酶和含有碳青霉烯耐药菌中的应用。

背景技术

β-内酰胺类抗生素是目前治疗感染性疾病使用的最为广泛的一类抗生素。但是，这些抗生素也并非万能的，一些致病细菌，如肺结核菌（TB），由于自身带有耐β-内酰胺类抗生素的基因，因此，β-内酰胺类抗生素对之常常无效。更为严重的是，如果人们大量使用甚至滥用抗生素，会使一些病菌迅速适应存在抗生素的环境从而具有耐药性，会不利于对某些疾病的治疗，危及人们的健康。有报道，全世界每年有大约有50%的抗生素被滥用，而在中国，这一滥用的比例甚至能接近80%。由于滥用抗生素情况的存在，中国也成为了致病菌耐药性最为严重的国家之一。据不完全统计，目前在中国有近30%的住院感染患者是由耐药菌造成的。耐药菌的大量存在不仅加重了病人的治疗负担，更严重影响到临床的治疗效率。

研究发现，致病细菌产生耐药性的一个主要原因是因为细菌体内产生了一种叫β-内酰胺酶（β-lactamase）抗生素灭活酶，这种酶能迅速水解常用的β-内酰胺类抗生素，从而使抗生素失去药效。所述β-内酰胺酶可以分为A、B、C、D四个类型（Ambler分类），其中A、C、D三个类型为含丝氨酸的β-内酰胺酶，B类为含金属的β-内酰胺酶。

碳青霉烯类抗生素是一类具有特殊结构的β-内酰胺类抗生素，由于其拥有广泛的抗菌活性以及能强烈抑制或杀灭不同类型细菌的能力（J. Antimicrob. Agents. 1999,11, 93; Antimicrob. Agents Chemother. 2011, 55, 4943.），成为治疗严重细菌性感染的最后一道防线。但是，随着碳青霉烯类抗生素的广泛使用，近年来在世界范围内逐渐出现了对碳青霉烯类抗生素具有耐药性的细菌。研究发现，革兰氏阴性菌对碳青霉烯类抗生素产生耐药性的主要原因如前所述，是其体内产生了能够水解、破坏碳青霉烯类抗生素的β-内酰胺酶，这类β-内酰胺酶也被称为碳青霉烯酶（carbapenemase）。所述碳青霉烯酶一般能水解碳青霉烯抗生素甚至几乎所有的β-内酰胺类抗生素。按照Ambler分类法，碳青霉烯酶包括A类KPC类型的β-内酰胺酶；含金属的B类β-内酰胺酶（MBLs)，如VIM、IMP、新德里含金属β-内酰胺酶（NDM）以及比较少见的D类OXA-48类型碳青霉烯酶。有越来越多的报道显示：碳青霉烯酶是目前医院及社区医疗中心对获得性感染疾病治疗失败的主要原因，其中对含金属的B类β-内酰胺酶（MBLs)的菌株的抑制或杀灭，由于其存在不同菌株之间的基因转移而在临床上缺乏相应的抑制药剂。因此，在临床医疗中能及时检测碳青霉烯酶的情况对医生判断病情、确定细菌、确定致病菌对不同抗生素的抗药和敏感程度、提出相应的治疗方案具有重要的意义，也能够在医疗中不用或者少用抗生素药物。