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镉(II)-吡啶/二羧酸配体复合物:治疗口腔念珠菌病的新型候选分子
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Journal of Inorganic Biochemistry 3.8
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针对义齿性口炎中念珠菌生物膜治疗难题,研究人员设计合成两种新型镉(II)复合物([Cd(HL)(H2O)(DMSO)I]2与[Cd(HL)(H2O)(bipy)I])。通过X射线衍射、HRMS-ESI(+)等技术表征,证实其对白念珠菌和克柔念珠菌具有显著抑制活性(MIC低至0.48μg/mL),并能协同氟康唑作用。该非溶血性、非致突变性金属药物为口腔真菌感染提供了新治疗策略。
研究背景
义齿性口炎作为慢性萎缩性念珠菌病,困扰着全球约70%的义齿佩戴者。其致病元凶——念珠菌属(尤其是白念珠菌和克柔念珠菌)凭借强大的生物膜形成能力,在义齿丙烯酸树脂表面构筑顽固堡垒。更棘手的是,克柔念珠菌对一线药物氟康唑的固有耐药性,以及其他菌株对伊曲康唑、两性霉素B日益升高的耐药率,使得临床治疗陷入僵局。世界卫生组织(WHO)已将白念珠菌列为关键病原体,但非白念珠菌感染率的攀升让形势雪上加霜。
研究设计与方法
巴西研究团队通过配位化学策略,设计合成两种含2,5-吡啶二羧酸(H2L)的镉(II)复合物:双核结构的复合物1([Cd(HL)(H2O)(DMSO)I]2)和单核结构的复合物2([Cd(HL)(H2O)(bipy)I])。采用X射线单晶衍射解析空间构型,结合HRMS-ESI(+)质谱、核磁共振(1H/13C NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及元素分析进行表征。生物学评价涵盖最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MFC)测定、生物膜抑制实验、山梨醇保护试验(验证细胞壁靶向性)、溶血性及艾姆斯突变试验。
研究结果
晶体结构特征
ORTEP图示揭示:复合物1通过两个μ2-I桥连Cd原子形成独特双核结构(Cd-I键长2.9798(10) ?),而复合物2呈现单核六配位构型。两者均显示扭曲的八面体几何构型,配位环境包含羧酸氧原子、碘离子及水分子。
抗真菌活性
复合物2展现卓越活性:对白念珠菌MIC达0.48μg/mL(0.75μM),对克柔念珠菌MFC仅3.80μg/mL(5.95μM),较传统药物提升数十倍。山梨醇试验证实其通过破坏真菌细胞壁发挥作用。
生物膜干预能力
在丙烯酸树脂标本上,复合物2使克柔念珠菌生物膜形成降低82%(p<0.01),对成熟生物膜的清除率超75%。扫描电镜显示菌体形态严重畸变。
安全性验证
溶血实验显示≤125μg/mL浓度下红细胞存活率>95%,艾姆斯试验未诱发突变,证实其治疗窗口安全性。
协同效应
与氟康唑联用使后者的MIC降低8-16倍,尤其对耐药菌株展现出"破耐药"潜力。
结论与意义
该研究开创性地将镉(II)配合物的配体工程与抗真菌靶向性相结合。复合物2通过多重机制(细胞壁破坏、金属离子应激、膜通透性改变)实现广谱抑菌,其非致突变特性与生物相容性为金属药物临床应用扫清障碍。更值得关注的是,该策略为克服氟康唑耐药提供了新思路,对义齿相关感染及其他深部真菌感染具有重要转化价值。论文发表于《Journal of Inorganic Biochemistry》,为口腔医学与生物无机化学的交叉研究树立了典范。
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