(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011259180.7
(22)申请日 2020.11.03
(71)申请人 秦才东
地址 237000 安徽省六安市华安小区5-303
(72)发明人 秦才东
(51)Int.Cl.
A61K 45/00(2006.01)
A61K 31/19(2006.01)
A61K 31/194(2006.01)
A61P 31/04(2006.01)
A61P 31/12(2006.01)
A01N 43/54(2006.01)
A01N 37/02(2006.01)
A01P 1/00(2006.01)
A01P 3/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明的抑制病毒、细菌的方法和应用，利
或二氢乳清酸在二氢乳清酸脱氢酶以及辅酶的
催化下转化为乳清酸的脱氢反应，实现对病毒和
细菌增殖的抑制。权利要求书1页 说明书8页CN 114432448 A 2022.05.06
C N 114432448
A
1.一种抑制病毒、细菌的方法，其特征在于，利用还原剂抑制DNA或RNA复制时所必须的嘧啶核苷酸从头合成反应中的二氢乳清酸的利用和/或二氢乳清酸的脱氢反应，实现对病毒和细菌增殖的抑制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二氢乳清酸脱氢反应是在二氢乳清酸脱氢酶以及辅酶的催化下转化为乳清酸的反应。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述还原剂为甲酸盐、草酸盐或两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述细菌为好氧菌或厌氧菌。
5.根据权利要求1和2所述的方法，其中，所述的盐包括但不限于钾盐、钠盐。
6.一种抑制病毒、细菌的方法的应用，其特征在于，通过口服或注射或涂抹或喷雾或复合方式利用还原性物质，抑制病毒、细菌增殖，达到对各种病毒或细菌感染的预防和的
效果，其机理是通过抑制细胞对二氢乳清酸的利用和/或脱氢反应， 抑制或减少了新增DNA 或RNA的合成。
7.根据权利要求6所述的方法的应用，其中，所述还原性物质是甲酸盐、草酸盐或两者的混合物，并以固体药剂或溶液或混合溶液方式使用。
权 利 要 求 书1/1页CN 114432448 A
一种抑制病毒、细菌的方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及抑制病毒、细菌的方法和应用，属于疾病预防控制领域，是通过主动增加体液的碱性、抑制基因合成过程，达到抑制和控制病毒和细菌致病性的方法和应用。
背景技术
[0002]本发明的抑制病毒、细菌的方法和应用是申请号202010100912.1在先专利申请的继续和改进。在该在先申请中，一种抑制病毒、细菌的方法是利用吸附宿主细胞是所有病毒生命过程中第一步的特点，以主动增加体液的碱性为工具，降低病毒配体或宿主细胞受体上所携带的正电荷数量，减少对携带异性电荷的宿主细胞或病毒的静电吸附力，达到抑制病毒、细菌感染的效果。
[0003]通过增加体液的pH值，改变了病毒的微环境，从pH角度为抑制病毒的效果提供了一个解释，也事
实上提供了一个溶解血液中、肺部栓塞的条件。本发明的申请进一步地从基因合成所需的基础物质角度，为所实证和观察到的效果提供理论和实验解释，并扩展至相关应用领域。也许是，改变体液pH值以及抑制基因合成过程，这两者共同作用使得还原剂如甲酸钠等具有对病毒、细菌的抑制效果。而能够对肿瘤细胞有效抑制的原因应该是还原剂如甲酸钠等对糖酵解反应的抑制叠加对基因合成过程的抑制作用，参见专利申请CN 201880026533.3，以及偏向碱性的微环境也不利于癌细胞的代谢和增殖的综合效果。[0004]每个细胞以及病毒都含有大量的DNA、RNA等物质，肿瘤细胞、细菌细胞、包括本发明涉及的病毒、炎性细胞快速复制增殖时，就需要大量的脱氧核糖、核糖、磷酸、嘌呤、嘧啶作为DNA、RNA合成的必须基础原材料。其中只有嘧啶无法从食物中直接获得，大量嘧啶核苷酸的生成只能依赖从头合成这一途径。通过二氢乳清酸脱氢酶DHODH抑制剂或其辅酶抑制剂，阻碍嘧啶核苷酸从头合成的第4步的氧化还原反应，阻断新生嘧啶核苷酸的合成，致使DNA、RNA、糖蛋白和磷脂等生物合成产生障碍，从而引起细胞周期阻滞，抑制肿瘤、炎性细胞的异常增殖【“二氢乳清酸脱氢酶作为抗肿瘤靶点的研究进展”，刘力超等，中国细胞生物学学报，2016，38(5)：616‑626】。
[0005]另外，可通过抑制hDHODH的活性从而使细胞内的嘧啶核苷酸耗竭，进而抑制炎性细胞的增长，这说明hDHODH是抗炎性疾病的靶标【“人二氢乳清酸脱氢酶抑制剂在抗炎
《科技风》2019年第36期。】
方面的研究进展“，任小利等，
[0006]在大多数生物体内，嘧啶核苷酸的合成有两个途径，一种为从头合成途径，一种为补救途径。在处于静止期或者已经完全分化的细胞中，嘧啶核苷酸合成主要由补救途径产生，即利用体内游离的嘧啶碱基或嘧啶核苷为原料，经过嘧啶磷酸核糖转移酶或嘧啶核苷激酶等催化简单反应合成嘧啶的过程。而在肿瘤细胞、细菌细胞、炎性细胞、以及本发明中涉及的病毒复制过程中，嘧啶核苷酸需要量远远大于正常细胞需要量，其合成主要依靠细胞内的从头合成途径。
[0007]嘧啶核苷酸从头合成途径的步骤：
[0008]1、谷氨酰胺、二氧化碳在胞液中反应，生成氨基甲酰磷酸；
[0009]2、氨基甲酰基转移到天冬氨酸的氨基上，生成氨甲酰天冬氨酸；
[0010]3、氨甲酰天冬氨酸脱水环化，生成二氢乳清酸；
[0011]4、由二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)催化，二氢乳清酸脱氢生成乳清酸(嘧啶衍生物)，由辅酶Q提供氧化能力。
[0012]5、乳清酸与5‑磷酸核糖‑1‑焦磷酸(PRPP)反应，生成乳清酸核苷酸(OMP)
[0013]6、OMP脱羧生成尿嘧啶核苷酸(尿苷酸，UMP)。
[0014]自然界中，DHODH根据其氨基酸顺序、辅酶种类、在细胞中的定位被分为两大家族。一类位于胞质或胞质膜内侧，存在于原核生物及低等真核生物体内，其电子受体为延胡索酸(酯)或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)。由于DHODH位于胞质或胞质膜内侧，因此线粒体内的三羧酸循环不直接影响此处DHODH的催化反应，尤其是，不会直接影响其辅酶NAD‑NADH之间的氧化还原反应。
[0015]另一类位于哺乳动物和某些原生动物的线粒体内膜的外表面，以辅酶Q作为电子受体。人类二氢乳清酸脱氢酶(hDHODH)属于第二类。辅助因子黄素单核苷酸以及辅酶Q的结合位点分别位于hDHODH的两端。线粒体内的三羧酸循环可提供大量的辅酶NAD或将还原态的辅酶NADH氧化还原为辅酶NAD，但因为哺乳动物二氢乳清酸脱氢酶的辅酶为辅酶Q而不是辅酶NAD，因此，线粒体内还原NADH为辅酶NAD的氧化反应，不会直接影响二氢乳清酸脱氢酶的辅酶Q的氧化态与还原态之间的转换反应。
[0016]总之，DHODH的电子受体辅酶有延胡索酸酯、辅酶NAD或辅酶Q。公知辅酶NAD的氧化态和还原态之间可以极快的相互转化，推测，辅酶Q、延胡索酸也与辅酶NAD类似。说明了辅酶的两态之间的阻力小，相互转化所需的推动力小，因此外源性的还原物质容易干扰辅酶接受电子、转移电子的功效。给药物研究提供了比抑制或调控主酶如磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶、二氢乳清酸脱氢酶等主酶更容易和有效的途径。结合在先工作中有关还原剂如甲酸钠，可以抑制糖酵解反应、谷氨酸脱氢反应的现象，这种抑制推测应该是抑制了二氢乳清酸脱氢反应的辅酶，而不是主酶，说明辅酶具有较容易被抑制的共同特征。
发明内容
[0017]甲酸钠在水溶液中有如下倾向性反应：
[0018]HCOONa+H2O＝＝＝NaHCO3+[H]，类似脱氢反应。可见，甲酸钠或甲酸盐“脱氢”反应后，形成水溶液中显碱性的碳酸氢盐。
[0019]类似的，还原性二氧化硒、亚硒酸盐、甲酸盐、草酸、草酸盐、草酸氢盐、硫化物(硫化氢、硫化钠等)、亚硫酸、亚硫酸盐、亚磺酸、亚磺酸盐、连二亚硫酸、二氧化硫脲、硫氰酸盐、硫代硫酸盐、还原性氨基酸、纳米金属粒子(低毒的金属纳米粒子，如纳米银、铁、钼、锰、铬、钒，低化合价还原性的锰、钼化合物等)、纳米硒粒子的单独或组合，也都有类似的脱氢反应。其中，草酸盐也可以形成碱性的碳酸盐。其中所述的盐可为钠盐、钾盐、镁盐等。考虑到除了人体，还有植物、动物病毒和细菌感染的防治需要，低毒的还原剂也可以作为没有其它方法时植物、动物的一个选择。
[0020]以下主要以甲酸钠为例进行实验示范，其它还原剂相似的效果不再赘述。[0021]当还原剂存在时，如甲酸钠存在时，存在如下竞争性反应：
[0022](1)二氢乳清酸脱氢，所脱氢转移至氧化性辅酶Q，后者转化为还原性辅酶Q；
[0023](2)(甲酸钠+水)“脱氢”，所脱氢转移至至氧化性辅酶Q，后者转化为还原性辅酶Q。[0024]上述还原
性辅酶Q被氧分子氧化恢复为氧化性辅酶Q。
[0025]或者
[0026](1)二氢乳清酸脱氢，所脱氢转移至氧化性的辅酶NAD，后者转化为还原性辅酶NADH；
[0027](2)甲酸钠+水)“脱氢”，所脱氢转移至至氧化性辅酶NAD，后者转化为还原性辅酶NADH。
[0028]或者
[0029](1)二氢乳清酸脱氢，所脱氢转移至氧化性的辅酶延胡索酸，后者转化为还原性的琥珀酸；
[0030](2)甲酸钠+水)“脱氢”，所脱氢转移至至氧化性辅酶延胡索酸，后者转化为还原性的琥珀酸。
[0031]当一个细胞内的辅酶Q、NAD、延胡索酸的数量给定时，同时氧的浓度保持不变时，甲酸钠的存在减少了氧化性辅酶Q、NAD、延胡索酸的数量或浓度，因此起到了抑制二氢乳清酸转化为乳清酸的作用，从而抑制了嘧啶核苷酸的合成效率和数量。或者说，还原性的甲酸钠改变了细胞内的化学电位，从而影响了氧化性辅酶的催化活性。按能斯特方程所描述，这种改变是浓度依赖的。
[0032]在人体正常细胞内，氧分子浓度高，三羧酸循环可以提供大量的辅酶NAD，甲酸钠对辅酶NAD的
效应减弱或不计，所以对正常细胞的糖酵解部分不影响，也不影响三羧酸循环。且由于正常细胞内DNA复制所需的嘧啶核苷酸依赖补救合成方式，所以，还原剂如甲酸钠不影响正常细胞修复或分裂时所需的嘧啶核苷酸的合成。
[0033]在糖酵解反应过程中，涉及如下类似的竞争性反应：
[0034](1)3‑磷酸甘油醛脱氢，所脱氢转移至氧化性辅酶NAD，后者转化为还原性辅酶NADH；
[0035](2)(甲酸钠+水)“脱氢”，所脱氢转移至至氧化性辅酶NAD，后者转化为还原性辅酶NADH。
[0036]在谷氨酸脱氢反应过程中，涉及如下类似的竞争性反应：
[0037](1)谷氨酸脱氢，所脱氢转移至氧化性辅酶NADP，后者转化为还原性辅酶NADPH；[0038](2)(甲酸钠+水)“脱氢”，所脱氢转移至至氧化性辅酶NADP，后者转化为还原性辅酶NADPH。
[0039]好氧细菌的呼吸反应与正常细胞一样按三羧酸循环进行，因此还原剂如甲酸钠，不会影响好氧细菌的呼吸反应，但与人体正常细胞不同，好氧菌在条件合适时将不停的增殖，因此，好氧菌的增殖或DNA的复制依赖嘧啶核苷酸的从头合成反应，由此给还原剂如甲酸钠等提供了抑制好氧菌增值的一个方法。其原理是，细菌的DHODH位于胞质或胞质膜内侧，因此，线粒体中的氧化反应提供的NAD对DHODH的辅酶NAD数量没有影响或只有较小的影响。
[0040]当病毒进入正常细胞内，病毒DNA、或RNA高速复制时，所需嘧啶核苷酸依赖宿主细胞的从头合成途径。因此，病毒的本质还是细胞内基因的合成代谢反应，只不过所合成的基因不是宿主细胞自身需要的基因，那么，控制了细胞的基因复制，也就控制了病毒。还原剂
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