[发明专利]一种新型化合物XQH-3-7及其在抗变形链球菌及抑制其生物膜形成中的应用

说明书

本发明公开了一种新型噻唑类化合物，该化合物编号为XQH‑3‑7，分子式为C₁₆H₁₇N₅O₄S₂，分子量为391.47，中文名称为N‑(5‑硝基噻唑‑2‑基)‑1‑(苯基甲硫酰胺)哌啶‑4‑甲酰胺。实验证实本发明的化合物对浮游状态下的变形链球菌模式菌株和临床菌株均呈现出良好的抑菌活性和杀菌活性。同时，当培养基中化合物XQH‑3‑7终浓度达到4mg/L时对变形链球菌生物膜的抑制率达到96％以上。本发明涉及的化合物分子量小、结构相对简单，抑菌实验证实具有抑制性强、杀伤效果好等特点，能够显著抑制变形链球菌浮游细胞和生物膜的形成，有望作为预防龋齿的新型靶向候选药物。

技术领域

本发明涉及一种噻唑类化合物，尤其涉及一种新型噻唑类化合物XQH-3-7及其在抗变形链球菌及抑制其生物膜形成中的应用。该化合物可以抑制口腔中牙周细菌的生长，可用于防治龋齿，属于口腔疾病防治药物制备技术领域。

背景技术

相比于浮游(planktonic)的生长方式，绝大多数的细菌在自然环境中更倾向于采取生物膜(biofilm)的方式进行生长。所谓的生物膜(也被称之为生物被膜)是指细菌利用自身分泌的大分子胞外基质将自身细胞包裹起来并附着于有生命或无生命物体表面的一类高度组织化的细胞群体。生物膜中存在大分子物质包括蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。人体口腔中也存在着大量的微生物，他们利用口腔中残留的碳水化合物和唾液以生物膜的形式寄居在人体牙齿的表面。正常情况下，口腔中的微生物在牙齿表面处于一种相对稳定的生理平衡状态，一旦这种平衡被打破就会引发龋齿(Selwitz et al.,2007)。

龋齿俗称虫牙、蛀牙，是一种细菌诱发的可导致牙釉质、牙本质脱矿分解的慢性疾病。该病发病率高、涉猎范围广，尤其是在青少年和儿童中比较常见。龋齿患者对冷热酸甜等刺激变得异常敏感并伴随着疼痛(Fejerskov and Kidd,2009)。严重者会引发牙髓病、根尖病等一系列并发症，甚至失去整个牙齿进而影响身体健康和生活质量。龋齿现已成为严重危害人类身体健康的主要口腔疾病之一(Pitts,2004)。在龋齿的形成过程中，变形链球菌(Streptococcus mutans)起着至关重要的作用。

变形链球菌是一类兼性厌氧的革兰氏阳性菌，是人体口腔中主要的致龋齿菌之一。变形链球菌不仅可以通过代谢产生大量的酸性物质腐蚀牙釉质，而且能够通过产生葡聚糖转移酶将口腔内残留的蔗糖转变为葡聚糖。葡聚糖粘附到牙齿后很难被清除，并且能够选择性地吸附口腔中其他细菌，形成菌斑。菌斑中的细菌代谢产生酸性产物长期作用于牙齿会使牙齿脱矿产生齿洞，久而久之便会形成龋齿(Lemos et al.,2013)。

因此，寻找能够抑制变形链球菌浮游细胞和生物膜形成的新型化合物将有助于人们开发新的预防龋病的治疗措施及相关药物。

发明内容

针对现有技术的需求，本发明的目的是提供一种新型噻唑类化合物XQH-3-7及其在抗变形链球菌及抑制其生物膜形成中的应用。

本发明所述噻唑类化合物XQH-3-7，其特征在于：该化合物化学分子式为C₁₆H₁₇N₅O₄S₂，中文名称为N-(5-硝基噻唑-2-基)-1-(苯基甲硫酰胺)哌啶-4-甲酰胺，英文名称为N-(3-bromophenyl)-4-(2-((5-nitrothiazol-2-yl)amino)-2-oxoethyl)piperazine-1-carboxamide，分子量为391.47，其化学结构如式(1)所示：

上述化合物易溶于二甲基亚砜(DMSO)，难溶于水。

上述化合物XQH-3-7的合成路线见如下反应式：