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抗菌耐药性是全球健康面临的严峻挑战。研究人员对阿根廷植物进行生物导向分离，探寻抗菌化合物。发现菊科植物中的倍半萜内酯有抗菌潜力，经化学修饰后活性提升。该研究为开发新型抗菌药物提供了方向。
在当今全球健康领域，抗菌耐药性问题如同一场愈演愈烈的风暴，严重威胁着人类的生命健康。许多病原体不断进化，使得现有的治疗手段逐渐失效。据统计，2019 年细菌抗菌耐药性（AMR）导致全球 495 万人死亡，其中 127 万人直接因此丧生。若不及时采取措施，预计到 2050 年，AMR 每年致死人数将超过癌症，给全球经济造成高达 100 万亿美元的损失。与此同时，制药行业却将投资重心转向其他领域，研发新抗菌药物的进程愈发紧迫。
真菌微生物引发的感染同样不容小觑，侵袭性真菌感染对公众健康构成重要威胁，尤其是对免疫功能低下的人群。然而，由于真菌与人类宿主在进化上的相似性，开发新型抗真菌药物困难重重，目前治疗手段有限且耐药问题日益严重。
在此背景下，来自阿根廷的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于丰富的阿根廷植物资源，试图从中寻找新型抗菌化合物。研究成果发表在《Natural Products and Bioprospecting》上。
研究人员主要采用了生物导向分离（bioguided isolation）和提取物衍生化（extract derivatizations）等技术。他们从 60 种阿根廷植物中提取乙醇（EtOH）、己烷（Hex）和乙酸乙酯（EtAcO）提取物，通过肉汤微量稀释法（broth microdilution method）对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli）等菌株进行抗菌活性筛选。对于有潜力的提取物，进一步进行分离和结构鉴定，并对活性化合物进行化学修饰，以探究其结构 - 活性关系。
研究结果
- 植物提取物的抗菌活性：研究人员对近 60 种阿根廷本土植物进行处理，共得到 177 种提取物。抗菌活性测试结果显示，26 种提取物对金黄色葡萄球菌的生长有抑制作用，而对大肠杆菌均无效果。其中，菊科植物的乙酸乙酯提取物表现出较高的抗菌潜力。
- 活性化合物的分离与鉴定：对活性乙酸乙酯提取物进行深入研究，从刺苍耳（Xanthium spinosum）和豚草（Xanthium cavanillesii）中成功分离出多种化合物，如 8 - 表 - 苍耳亭（8-epi-xanthatin）、苍耳亭（xanthatin）、异苍耳醇（isoxanthanol）等。这些化合物对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌（C. albicans）表现出不同程度的抗菌活性，而对大肠杆菌均无效。
- 化学衍生化对活性的影响：以 8 - 表 - 苍耳亭为基础进行化学衍生化，引入氮杂原子或进行氧化反应。结果表明，部分衍生物的抗菌活性发生了变化。例如，一些 Michael 型衍生物在 C - 13 位取代后活性下降，但 3、3′、7 和 8 号衍生物的活性与苍耳亭相当，且 8 号衍生物在抗真菌活性方面表现出较高的潜力，其侧链的共轭不饱和结构增加了刚性，对新型隐球菌（C. neoformans）有较好的抑制效果。
- 联合用药的效果：研究人员评估了 8 - 表 - 苍耳亭与不同抗菌药物联合使用的效果。结果显示，与氨苄青霉素联合使用时，对金黄色葡萄球菌的 MIC 略有降低；与酮康唑联合使用时，对白色念珠菌表现出拮抗作用；与两性霉素 B 联合使用时，表现出 “无作用”。此外，还研究了肉桂酸和 4 - 氧代 - 4 -（对甲苯基）丁酸与异苍耳醇联合使用的效果，发现组合使用的抑制活性有所下降。
- 药代动力学参数评估：通过瑞士 ADME 网络平台对所得化合物的溶解性和渗透性等药代动力学参数进行评估，发现所有化合物均符合 Lipinsky 规则，具有可接受的口服生物利用度预测。
研究结论与讨论
该研究对众多阿根廷植物进行了探索，发现菊科植物中的倍半萜内酯具有显著的抗菌潜力。首次报道了 8 - 表 - 苍耳亭和 8 号衍生物对机会性念珠菌菌株的抗真菌活性，为未来开发新型抗真菌药物提供了重要的起点。研究还揭示了化合物结构 - 活性关系的一些关键因素，为进一步设计和合成高效抗菌化合物提供了理论依据。然而，在引入氮杂原子等结构修饰方面仍面临挑战，需要寻找新的合成策略来优化化合物结构。总体而言，该研究成果为应对抗菌耐药性危机提供了新的思路和方向，对推动新型抗菌药物的研发具有重要意义。
