Yllättävää antibakteerista aktiivisuutta ja hydrofiilisten fosfoniumpolymeerien selektiivisyyttä

Anonim

Keinotekoiset polymeerit, kuten antibioottiset peptidit, tarvitsevat sekä hydrofobisia että hydrofiilisia domeeneja molekyylirakenteessaan antibakteeriseen aktiivisuuteen. Nyt Kanadan tutkijat ovat syntetisoineet fosfoniumipolymeerin, joka haastaa tämän näkemyksen. Kuten Angewandte Chemie -lehdessä on kuvattu, niiden polymeerisuola ei sisältänyt hydrofobisia alkyyliketjuja, mutta silti toiminut erittäin tehokkaana biosidinä. Antibioottien polymeerityöhön perustuvien strategioiden uudelleenarviointi saattaa olla tarpeen.

Moniresistenttien bakteerien torjumiseksi ja uusien antibioottien torjumiseksi tutkijat alkavat yhä enemmän kehittää ja tutkia lyhyitä keinotekoisia polymeerejä. Koska nämä polymeerit voivat jäljitellä tehokkaita peptidien antibiootteja, Paul J. Ragogna ja Beth Gillies Länsi-yliopistossa, Lontoo, ON (Kanada), ja niiden ryhmät keskittyvät fosforipitoisiin polymeereihin, polyfosfoniumeihin. Niiden molekyylirakenne koostuu hiilivetyrungosta ja positiivisesti varautuneesta fosfori- keskuksesta jokaisessa toistoyksikössä. Hydrofobisten alkyyliketjujen ja positiivisten latausten tasapainotettua näyttöä pidettiin välttämättöminä bakteerisolujen ja kalvojen hajoamisen tehokkaaseen tarttumiseen. Tutkijat alkoivat hienosäätää tämän polyfosfoniumien amfifiilisen luonteen vielä tehokkaampaa solulyysiä.

Hydrofobisten ja hydrofiilisten funktionaalisten ryhmien suhteellisen sisällön vaihtelulla länsiryhmä otti käyttöön mannoosi-sokereita polymeerissä. Sokerin tarkoituksena oli toimia "syötti" houkutella bakteereja tekijöiden mukaan, mutta he kokivat tämän suunnitelman epäonnistuneen. "Alkuperäinen hypoteesi, jonka mukaan mannoosipitoinen fosfonium-polymeeri ManP (P) antaisi poikkeuksellisen kohdennetun aktiivisuuden, osoittautui virheelliseksi", he kirjoittavat. Toinen toiminnallinen ryhmä oli kuitenkin erittäin menestyvä ja otti tutkijat yllätyksenä.

He odottivat, että lyhyt alkoholi-ketjun hydroksipropyyli ei antaisi mitään polyfosfoniumyhdisteen hydrofobisuutta, jolloin ei tuotettu bakteerisolujen hajotusta eikä punasolujen hemolyysia. Yhdisteen aste, joka tuhoaa punasoluja, osoittaa lääkkeen valikoivuuden nisäkässoluilla. Siten hydroksimodifioitu polyfosfonium oli tarkoitettu käytettäväksi kontrollina. Kuitenkin se tappoi bakteerit ennennäkemättömällä aktiivisuudella samalla kun punasolut pysyivät ennallaan, kirjoittajat kirjoittivat. "Tämä on ennennäkemätön tulos antimikrobisen polyoniumin tai siihen liittyvien materiaalien kirjallisuudesta", he kirjoittavat.

Niiden tuloksena on, että hydrofobiset alkyyliketjut eivät ole keskeisiä funktionaalisia ryhmiä solun hajoamiskyvyn saavuttamiseksi fosfoniumsuolapolymeereissä. Sen sijaan tekijät olettavat, että synteettisten polymeerien polystyreenirunko tai yhden terminaalisen hydrofobisen ryhmän rooli. Nämä löydöt bakterisidipolymeerirakenteille ansaitsevat lisätutkimuksia. Vakiintuneiden mallien uudelleenarviointi saattaa olla tarpeen. Tämä on mielenkiintoista uutista pyrittäessä suunnittelemaan uusia antibakteerisia aineita.

menu
menu