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新型TPP-厚朴酚偶联物作为靶向细胞膜抗菌剂的开发及其抗MRSA机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5
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针对MRSA耐药性全球威胁,重庆科研团队创新性设计合成TPP-HK(三苯基膦-厚朴酚)偶联物,通过增强膜靶向性和ROS(活性氧)机制,获得高效低耐药先导化合物TH16(MIC=2μg/mL),为抗耐药菌药物开发提供新策略。
随着抗生素滥用加剧,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)已成为全球公共卫生重大威胁。2021年直接导致20万人死亡,预计205年耐药菌相关死亡将达191万例。传统抗生素因细菌耐药性进化逐渐失效,开发具有新型作用机制的抗菌药物迫在眉睫。
重庆医科大学等机构的研究人员独辟蹊径,从天然产物厚朴酚(HK)与三苯基膦(TPP)的结构特性出发,设计出新一代膜靶向抗菌剂。该团队巧妙利用细菌细胞膜带负电的特性,通过TPP阳离子增强静电吸附,结合HK固有的脂溶性穿透能力,构建出能主动靶向细菌膜的"分子导弹"。相关成果发表于《Bioorganic Chemistry》,为破解MRSA耐药困境提供创新解决方案。
研究采用模块化合成策略,通过Steglich酯化反应构建TPP-HK偶联物库;运用时间-杀菌曲线和耐药频率测定评估药效;结合膜电位检测、ROS荧光探针和扫描电镜揭示作用机制。临床分离MRSA菌株验证了化合物的广谱抗菌性。
【Synthesis of TPP-honokiol conjugates】
通过四条合成路线获得15种TPP-HK衍生物,关键步骤包括:溴代酸与三苯基膦缩合形成TPP中间体,再与HK酚羟基酯化。其中含16碳链的TH16展现出最优的膜靶向能力。
【Conclusions】
先导化合物TH16对MRSA的MIC值低至2μg/mL,耐药频率仅10-9。机制研究表明其通过双管齐下的方式杀灭细菌:①破坏膜电位导致胞内ATP泄漏;②诱导ROS爆发引发氧化应激。透射电镜直接观察到TH16处理后的细菌出现膜皱缩和内容物外溢。
这项研究的突破性在于:首次将抗癌药物中常用的TPP靶向系统移植到抗菌领域,通过"结构杂交"策略实现1+1>2的效果。TH16的低耐药特性尤为珍贵——传统抗生素通常在使用数月内就会出现耐药菌株,而TPP-HK偶联物因其物理性膜破坏机制,使细菌难以通过基因突变产生耐药性。该成果不仅为临床抗MRSA感染提供候选药物,更开创了"天然产物-靶向载体"偶联抗菌剂的新研发范式。
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