新型支链多胺修饰二氢卟酚的光诱导抗菌活性研究

针对多重耐药菌这一全球健康威胁，研究人员通过将支链多胺引入天然二氢卟酚(chlorin e6)分子，开发出新型光敏剂(PS)。该研究采用APDT（抗菌光动力疗法）策略，显著提升了对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)等革兰氏阳性/阴性菌的杀灭效果，为克服抗生素耐药性提供了新思路。

　　

抗生素耐药性已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。当传统抗生素在超级细菌面前节节败退时，科学家将目光投向了光动力疗法（PDT）这一"光剑"武器。不同于抗生素的单一靶点攻击，PDT通过光敏剂在特定波长光照下产生活性氧（ROS），能同时对细菌膜、蛋白质和DNA实施"地毯式轰炸"，从根本上杜绝耐药性产生。然而现有光敏剂面临两大瓶颈：对革兰氏阴性菌穿透力不足，以及复杂的合成工艺限制临床应用。

俄罗斯莫斯科国立研究型技术大学（MIREA-Russian Technological University）的Nikita V. Suvorov团队独辟蹊径，从天然叶绿素A的衍生物——二氢卟酚e₆三甲酯（chlorin e₆ trimethyl ester）出发，在其吡咯环A位点引入低分子量支链四胺结构。这种设计巧妙融合了多胺化合物的膜穿透优势与卟啉大环的光敏特性，犹如给"光剑"装上了精准制导系统。

研究团队采用三步关键技术创新：1）通过OsO₄/NaIO₄氧化体系将氯霉素乙烯基转化为醛基；2）利用HBTU介导的酰胺化反应构建乙二胺连接臂；3）开发新型分支四胺合成路线，避免高分子量聚乙烯亚胺（PEI）导致的产物不均一问题。最终获得的化合物9经核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）确证结构，其量子产率（0.49）虽略低于母体化合物（0.55），但光物理性质仍保持优异。

光诱导抗菌活性评估
采用Kolliphor ELP乳化技术解决疏水性光敏剂的递送难题。实验显示，3.96 μM浓度的新型光敏剂对金黄色葡萄球菌和粪肠球菌（E. faecalis）实现完全杀灭，对铜绿假单胞菌的灭活效率较母体化合物提升10倍。值得注意的是，该化合物在660 nm红光照射下（10 J/cm²）对所有测试菌株均展现剂量依赖性效应，印证了支链多胺增强细菌膜结合的假说。

结论与展望
这项研究突破性地证明：1）低分子量支链多胺修饰可显著提升二氢卟酚对革兰氏阴性菌的靶向性；2）明确的化学结构解决了传统PEI修饰产物的纯化难题。发表于《Biochemistry (Moscow)》的成果为开发新一代抗菌光敏剂提供了模板，其模块化合成策略更可拓展至其他四吡咯类化合物。未来通过氨基的季铵化修饰，有望进一步优化化合物的膜穿透性与光毒性平衡，为临床转化铺平道路。