In vitro $\beta$-lactamase inhibitory activity of 6-exomethylene sulbactam compounds (CH-120, 130, 140, 145, 150, 155) was compared with clavulanic acid, sulbactam and tazobactam. The inhibitory activity of CH-140 was stronger than sulbactam and clavulanic acid against Type II, III, IV, T...
In vitro $\beta$-lactamase inhibitory activity of 6-exomethylene sulbactam compounds (CH-120, 130, 140, 145, 150, 155) was compared with clavulanic acid, sulbactam and tazobactam. The inhibitory activity of CH-140 was stronger than sulbactam and clavulanic acid against Type II, III, IV, TEM enzymes and stronger than tazobactam against Type IV enzyme. The inhibitory activity of CH-145 was stronger than sulbactam and clavulanic acid against Type I, II, III, IV, TEM enzymes and stronger than tazobactam against Type III, IV enzymes. The in vitro antimicrobial activity of CH-140 and CH-145 combined with piperacillin and ceftriaxone was compared with the sulbactam and tazobactam against $\beta$-lactamase producing 31 strains. But, synergistic activity of CH-140 and CH-145 was inferior to tazobactam.
In vitro $\beta$-lactamase inhibitory activity of 6-exomethylene sulbactam compounds (CH-120, 130, 140, 145, 150, 155) was compared with clavulanic acid, sulbactam and tazobactam. The inhibitory activity of CH-140 was stronger than sulbactam and clavulanic acid against Type II, III, IV, TEM enzymes and stronger than tazobactam against Type IV enzyme. The inhibitory activity of CH-145 was stronger than sulbactam and clavulanic acid against Type I, II, III, IV, TEM enzymes and stronger than tazobactam against Type III, IV enzymes. The in vitro antimicrobial activity of CH-140 and CH-145 combined with piperacillin and ceftriaxone was compared with the sulbactam and tazobactam against $\beta$-lactamase producing 31 strains. But, synergistic activity of CH-140 and CH-145 was inferior to tazobactam.
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문제 정의
본 실험에서는 기존의 p-lactamase 억제제보다 우수한 억제 효과가 있는 신규화합물을 개발하기 위하여 합성된 6- exomethylene penamsulfone 유도체 6종에 대한 약효검색의 기초자료를 얻으려고 in vitro (3-lactamase효소 억제력을 측정하였고, |3-lactamase를 생산하는 내성균주를 대상으로 현재 임상에서 사용되고 있는 p-lactamase 억제제와 in vitro 항균력을 비교 실험하였다.
제안 방법
UV/Vis Spectrophotometer를 이용하여 합성한 화합물 6종의 ^-lactamase효소의 억제활성을 측정하였다(Table !). 효소 활성을 50% 억제하는데 필요한 화합물의 농도 즉, p-lactamase°fl 의한 기질의 가수분해를 50% 억제하는 억제제의 농도를 IC50 수치로 계산하였다.
00 mg/m/ 정도로 맞추었다. 균주는 IO® CFU가 되도록 제조한 후, 1()5까지 회석하여 100世씩 접종하였다. 세균의 접종은 Mueller Hinton broth로 표준 2배희석법으로 실시하였다.
그리고, sulfone 구조의 화합물(CHJ45, CHJ55)이 sulfide 구조의 화합물(CHJ40, CHJ50)보다 효소 억제력이 우수하게 나타났다. 그리고, 화합물 CHJ40과 CHJ45는 현재 임상에서 사용하는 sulbactam과 tazobactam과 유사하거나 더욱 우수한 효소 억제력을 보여주어서, 伊lactamase를 생산하는 내성균주를 대상으로 항생제와 병용시 보여주는 항균력을 sulbactam 및 tazobactam 과 비교하였다. 화합물 CH-140은 cef血xo眼보다 piperacillin과 병용효과가 좋았고, CH-145는 piperacillin보다 ceftriaxone과 병용효과가 좋았으나, 일반적으로 sulbactam과 tazobacta血다 항생제와 병용시 보여주는 항균력의 병용효과가 낮았다.
완성된 well plate는 35~37°C에서 16〜24시간 배양하였다. 배양 후육안으로 탁도를 살펴서 생존여부를 조사하였고, 균의 성장이 억제된 최소한의 농도를 MIC(Minimal Inhibitory Concentration) 로 하였다.
본 실험에서는 억제제와 항생제의 혼합비율을 고정하고 2 배 희석법으로 희석하여 결과를 나타냈다. 항균시험은 National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS) 의 ''Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria"의 규정에 따라 액체배지 희석법으로 실시하였다.
시판하는 P-lactamase 억제제와 유사하거나 우수한 효소 억제력을 보여주는 새로운 sulbactam유도체 2종(CH-140, CH-145) 의 합성물에 대하여 p-lactamaset 생산하는 내성균주를 대상으로 현재 임상에서 사용되고 있는 P-lactamase 억제제(sulbactam, tazobactam)와 in 勿加0에서 상대적인 항균력 활성을 비교 실험하였다. 본 실험에서는 억제제와 항생제의 혼합비율을 고정하고 2 배 희석법으로 희석하여 결과를 나타냈다.
2 unit/assay) 및 합성 화합물 용액 50 B를 넣고 잘 섞은 후 30°C에서 10분간 방치한다. 여기에 효소에 대한 기질로 penicillin G(60p/, 10mM)를 가하고 233nm에서 2 분간 흡광도를 측정하여 각 화합물 농도에 대한 억제율(%)을 구하고 ICe값을 계산하였다.
효소 활성을 50% 억제하는데 필요한 화합물의 농도 즉, p-lactamase°fl 의한 기질의 가수분해를 50% 억제하는 억제제의 농도를 IC50 수치로 계산하였다. 합성된 화합물들은 5가지의 농도(0.01, 0.1, 1, 10, 100皿)로 조제하여 사용하였다.
억제활성을 측정하였다(Table !). 효소 활성을 50% 억제하는데 필요한 화합물의 농도 즉, p-lactamase°fl 의한 기질의 가수분해를 50% 억제하는 억제제의 농도를 IC50 수치로 계산하였다. 합성된 화합물들은 5가지의 농도(0.
대상 데이터
Sulbactam 유도체는 중앙대학교 약학대학 의약품화학 교실에서 합성한 것을 사용하였다. 6-Lactamase를 생산하는균주 31종은 한미약품에서 제공받아 사용하였다,
A) 등도사용하였다. Sulbactam 유도체는 중앙대학교 약학대학 의약품화학 교실에서 합성한 것을 사용하였다. 6-Lactamase를 생산하는균주 31종은 한미약품에서 제공받아 사용하였다,
대조약물로 clavulanic acid(Sm 辻 hldine Beecham), sulbactam(Pfizer Korea), tazobactam(한미 약품)을 이용하였고, cuvette(quartzf USA), Mueller Hinton broth(Difco, U.S.A) 및 membrane filter paper(0.2 22 mm: Gilman, U.S.A) 등도사용하였다. Sulbactam 유도체는 중앙대학교 약학대학 의약품화학 교실에서 합성한 것을 사용하였다.
시약 및 균주 -p-Lactamase Type I(from Bacillus cereus), Type n(from Bacillus cereus), Type III(from Enterobacter cloacae), Type IV(from Enterobacter cloacae) 및 TEM(from Escherichia coli 205) 효소는 Sigma 회사에서 구입하여 사용하였다. 대조약물로 clavulanic acid(Sm 辻 hldine Beecham), sulbactam(Pfizer Korea), tazobactam(한미 약품)을 이용하였고, cuvette(quartzf USA), Mueller Hinton broth(Difco, U.
데이터처리
P-Lactamase TEM 효소를 이용하여 g-lactamase Type HI와 동일한 방법으로 IC50값을 계산하였다.
P-Lactamase Type II를 이용하여 P-lactamase Type I와 동일한 방법으로 IC50값을 계산하였다.
P-Lactamase Type IV를 이용하여 P-lactamase Type HI와 동일한 방법으로 ICw값을 계산하였다.
이론/모형
본 실험에서는 억제제와 항생제의 혼합비율을 고정하고 2 배 희석법으로 희석하여 결과를 나타냈다. 항균시험은 National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS) 의 ''Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria"의 규정에 따라 액체배지 희석법으로 실시하였다. P-Lactamase 억제제와 |3-lactam 항생제의 혼합 용량비를 최종농도가 1.
균주는 IO® CFU가 되도록 제조한 후, 1()5까지 회석하여 100世씩 접종하였다. 세균의 접종은 Mueller Hinton broth로 표준 2배희석법으로 실시하였다. 완성된 well plate는 35~37°C에서 16〜24시간 배양하였다.
성능/효과
그리고, 2종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 29종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다. CH-145와 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 13종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 18종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다. 그리고, 6 종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 25 종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다(Table Ⅲ).
그리고, 7종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 24종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다. CH」4&와 병용할때, 31 종의 내성균주 가운데 9종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 22종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다. 그리고, 6종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 25종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다(tableⅡ).
그리고, 6종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 25종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다(tableⅡ). Ceftriaxor此의 경우 CH-140과 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 7종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 24종의 균주에서는 sulbactam보다 낮은 병용효과를 보여주었다. 그리고, 2종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 29종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다.
02 卩M으로 suitectam, clavulanic acid는 물론, 가장 강력한 억제제인 tazdactam보다도 각각 2배와 190배 강력한 효소억제력을 보여주依다. TEM 효소에 대해서는 화합물 CH-140과 CH-145의 IC50 가 z-각 0.25과 0.8rM으로 효소 억제력이 sulbactam 및 clavt lanic acid와 유사하였으나, tazobactam보다는 낮은 활성을 보였다.
그러 나, 화합물 CH-140과 CH-145는 시판하는 P-lactamase 억제제와 유사하거나 더욱 강력한 효소억제력을 보여주었다(table I).
11 皿 으로 sulbactam과 clavulanic acid보다 효소억제력이 강력하였으나, tazobactam보다는 약하였다. 그러나, Type III 휴4、에 대해서七 화합물 CH-140의 IC®가 7.43 [iM으로 sulbactam과 clavilanic acid보다 우수한 효소억제력을 보였고, 화합물 CH-145 의 匸上는 0.32 pNN으로 sulbactam과 clavulanic acid는 물론, tazdactam보다도 6배 강력한 효소억제력을 보여주었다. Type IV 苴소에 대해서는 화합물 CH-155의 KM는 5.
Ceftriaxor此의 경우 CH-140과 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 7종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 24종의 균주에서는 sulbactam보다 낮은 병용효과를 보여주었다. 그리고, 2종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 29종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다. CH-145와 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 13종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 18종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다.
CH-145와 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 13종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 18종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다. 그리고, 6 종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 25 종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다(Table Ⅲ).
CH」4&와 병용할때, 31 종의 내성균주 가운데 9종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 22종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다. 그리고, 6종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 25종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다(tableⅡ). Ceftriaxor此의 경우 CH-140과 병용할때, 31종의 내성균주 가운데 7종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 24종의 균주에서는 sulbactam보다 낮은 병용효과를 보여주었다.
그리고, 7종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 24종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다. CH」4&와 병용할때, 31 종의 내성균주 가운데 9종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 22종의 균주에서는 sulbactam보다 약한 병용효과를 보여주었다.
얻었다. 그리고, sulfone 구조의 화합물(CHJ45, CHJ55)이 sulfide 구조의 화합물(CHJ40, CHJ50)보다 효소 억제력이 우수하게 나타났다. 그리고, 화합물 CHJ40과 CHJ45는 현재 임상에서 사용하는 sulbactam과 tazobactam과 유사하거나 더욱 우수한 효소 억제력을 보여주어서, 伊lactamase를 생산하는 내성균주를 대상으로 항생제와 병용시 보여주는 항균력을 sulbactam 및 tazobactam 과 비교하였다.
1。종의 균주에서 sulbactam과 유사한 병용효과를 보여주었고, 21종의 균주에서는 sulbactam보다 낮은 병용효과를 보여주었다. 그리고, 7종의 균주에서 tazobactam과 유사한 병용효과를보여주었고, 24종의 균주에서는 tazobactam보다 병용효과가 낮았다.
Sulbactam의 경우, p- lactamase의 활성부위에 들어가서 효소의 serine OH기와 억제제의 ^-lactam carbonyl bond 사이에 acyl결합이 발생하고, 효소의 활성부위에 단단히 결합하여 p-lactamase^ 기능을 정지시킨다. 특히, 由obactam은 다양한 플라스미드 매개형 베타락타마제를 억제하고, 기존의 P-lactam 항생제와 병용하여 우수한 효소억제력을 보여주었다.48)
합성 화합물 6종에 대한 p-lactamase 효소억제 활성 실험에서 6- exomethylene^ 구조(CHJ40, CH-145, CH-150 및 CH-155)가 P-lactamase 효소 억제력에 중요하고, 6・exome난lylene에서도 (Z)- form의 구조(CH-140, CH-145)가 (E)-form의 구조(CHJ50, CH-155)보다 효소 활성억제 효과에 중요하다는 결과를 얻었다. 그리고, sulfone 구조의 화합물(CHJ45, CHJ55)이 sulfide 구조의 화합물(CHJ40, CHJ50)보다 효소 억제력이 우수하게 나타났다.
그리고, 화합물 CHJ40과 CHJ45는 현재 임상에서 사용하는 sulbactam과 tazobactam과 유사하거나 더욱 우수한 효소 억제력을 보여주어서, 伊lactamase를 생산하는 내성균주를 대상으로 항생제와 병용시 보여주는 항균력을 sulbactam 및 tazobactam 과 비교하였다. 화합물 CH-140은 cef血xo眼보다 piperacillin과 병용효과가 좋았고, CH-145는 piperacillin보다 ceftriaxone과 병용효과가 좋았으나, 일반적으로 sulbactam과 tazobacta血다 항생제와 병용시 보여주는 항균력의 병용효과가 낮았다.
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