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在口腔抗菌领域，传统药物副作用与耐药性问题凸显。研究人员针对变形链球菌（Streptococcus mutans）开展 prenylated 酚类化合物抗菌研究。结果发现部分 prenylated 酚类活性与氯己定相当，并明确结构 - 活性关系，为口腔抗菌提供新方向。
在口腔健康领域，变形链球菌（Streptococcus mutans）作为引发龋齿的 “罪魁祸首”，一直让人们头疼不已。传统的口腔抗菌药物，如氯己定（Chlorhexidine），虽然在对抗变形链球菌方面有一定效果，但它却伴随着诸多令人烦恼的副作用，像改变味觉、使牙齿和舌头变色、导致口腔黏膜疼痛，甚至还可能具有潜在的细胞毒性。与此同时，细菌的耐药性问题也日益严重，使得传统抗菌药物的效果大打折扣。在这样的困境下，寻找安全有效的新型抗菌药物迫在眉睫。
来自荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen University）的研究人员勇敢地迎接了这一挑战，他们将目光聚焦在 prenylated 酚类化合物上。这些化合物主要存在于植物中，尤其是甘草属（Glycyrrhiza spp.）植物的根部。甘草根在提取甜味剂甘草甜素后，会产生大量的废弃物料，而这些废弃物料中恰好蕴藏着丰富的 prenylated 酚类化合物。研究人员希望能从这些被丢弃的资源中挖掘出对抗变形链球菌的 “宝藏”。
经过一系列严谨且复杂的研究，研究人员取得了令人瞩目的成果。他们从甘草属植物的废弃物料中成功纯化出 11 种 prenylated 酚类化合物，其中还包括一种全新发现的化合物 —— 异甘草酚 V（isokanzonol V）。在对 40 种 prenylated 酚类化合物进行抗菌活性测试后，发现 28 种化合物的抗菌效力与氯己定相当。
研究人员还深入探究了这些化合物的结构与抗菌活性之间的关系（Structure - Activity Relationships，SARs），发现了一些关键规律。首先，疏水性体积是影响抗菌活性的主要因素，双 prenylated 酚类化合物的抗菌活性通常比单 prenylated 酚类化合物更强。其次，黄酮烷酮通过 C 环开环转化为查尔酮后，分子长度和平面性增加，抗菌活性也随之增强。最后，具有平衡亲水性的单 prenylated 异黄酮表现出良好的抗菌活性。这些发现为开发新型口腔抗菌药物提供了重要的理论依据，意味着未来有望基于这些化合物设计出更高效、更安全的抗菌药物，为人们的口腔健康保驾护航。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在样品处理方面，对甘草根进行冷冻干燥、研磨、水提和乙酸乙酯萃取等操作获取富含 prenylated 酚类化合物的提取物。利用快速色谱（Flash - chromatography）进行预富集，再通过制备型反相超高效液相色谱 - 电喷雾电离质谱（RP - UHPLC - ESI - MS）对目标化合物进行纯化。采用肉汤微量稀释法（broth microdilution assay）测定化合物对变形链球菌的最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）和最小杀菌浓度（Minimum Bactericidal Concentration，MBC） ，借助分子操作环境（Molecular Operating Environment，MOE）软件建立并可视化结构 - 活性关系。
下面来看具体的研究结果：
- （新）prenylated 酚类化合物的纯化与鉴定：运用 RP - UHPLC - PDA - MSn技术以及开发的 prenylation 决策指南，研究人员从甘草属植物的废弃物料提取物中鉴定出主要成分，并通过两步纯化过程得到 11 种 prenylated 酚类化合物，其中新化合物异甘草酚 V 经 NMR 光谱数据等分析确定结构。
- prenylated 酚类化合物对变形链球菌的抗菌活性：40 种 prenylated 酚类化合物的抗菌活性测试显示，2 - 芳基苯并呋喃和查尔酮类化合物表现最为突出，部分化合物 MIC 达到 6.25 μg/mL 甚至更低。多数 prenylated 酚类化合物表现为抑菌活性，少数如甘草酚 I（gancaonin I）和异甘草酚 V 呈现杀菌活性。
- prenylated 酚类化合物作为抗变形链球菌药物的结构 - 活性关系
- 双 prenylated 酚类化合物抗菌活性更优：与单 prenylated 酚类化合物相比，双 prenylated 酚类化合物在抗变形链球菌活性上表现更出色，但不同子类情况存在差异。
- 黄酮烷酮向查尔酮的转化增强抗菌活性：黄酮烷酮通过 C 环开环转化为查尔酮后，抗菌活性显著提升，这与分子的平面性和长度变化有关。
- 亲水性平衡影响异黄酮抗菌活性：prenylated 异黄酮中，疏水性和亲水性元素平衡较好的化合物抗菌活性更高，亲水性不平衡参数（vsurf_IW7）在 3 - 4 ? 时抗菌活性最佳。
- prenylated 异黄烷表现出较强抗菌活性：prenylated 异黄烷对变形链球菌普遍具有良好的抗菌活性，结构变化对其抗菌活性影响相对较小。
- 基于 QSAR 模型预测抗菌活性：利用先前建立的针对另一种革兰氏阳性菌（MRSA）的 QSAR 模型，对 prenylated 酚类化合物的抗菌活性进行预测，发现该模型能较好地预测大多数化合物的活性，适用于预测新型 prenylated 酚类化合物对变形链球菌的抗菌活性。
在研究结论和讨论部分，prenylated 酚类化合物展现出了巨大的抗菌潜力，部分化合物的抗菌活性与传统抗菌药物氯己定相当，且在 MIC 浓度下对人体上皮细胞无负面影响，具有杀菌活性的化合物有望成为预防和治疗变形链球菌感染的候选药物。研究揭示的结构 - 活性关系，为进一步开发新型抗菌药物提供了理论基础。不过，研究也存在一定局限性，如部分化合物的 MIC/MBC 值因溶解性等问题无法准确测定，甘草废弃物料提取物复杂影响化合物纯度等。但总体而言，这项研究为口腔抗菌领域开辟了新的方向，让人们看到了从天然植物中获取高效、安全抗菌药物的希望，对推动口腔健康医学的发展具有重要意义。
