近红外发光Os(II)金属光抗生素的开发及其光触发抗感染伤口治疗研究

《Communications Chemistry》：Green-light-activated Os(II) metallo-photoantibiotics for antibacterial therapy and infected wound healing

　　

摘要

抗菌耐药性的出现和顽固的细菌生物膜对感染伤口的传统抗菌治疗构成了挑战，而抗菌光动力学疗法提供了一个有前景的替代方案。为了应对这些挑战并探索Os(II)配合物作为光抗生素在治疗感染伤口方面的未知潜力，我们在此开发了三种近红外发光的Os(II)金属光抗生素，即：[Os(OH-phtpy)(噻吩-tpy)](PF₆)₂ (Os1)、[Os(OH-phtpy)(吡咯-tpy)](PF₆)₂ (Os2)和[Os(OH-phtpy)(呋喃-tpy)](PF₆)₂ (Os3)。Os1-Os3表现出绿光吸收特性，表明其在光触发的催化抗菌应用方面具有潜力。Os2的单晶X射线衍射(SC-XRD)分析证实了Os(II)N₆核心的畸变八面体几何构型。计算研究为它们的激发态能级提供了见解。在绿光照射下（50.4 J cm^-2，525 nm），Os1-Os3通过产生ROS和催化NADH光氧化诱导氧化应激，有效抑制枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长（周转频率高达31.2 h^-1）。Os1成为主要候选者，对成熟的大肠杆菌表现出强大的光激活抗生物膜活性。Os1在人胚胎肾细胞(HEK-293)、大鼠红细胞和孵化鸡胚模型中也显示出生物相容性。此外，在大肠杆菌感染的大鼠伤口模型中，Os1加绿光照射可加速伤口愈合，组织学评估和生物标志物分析提供了证据。总体而言，这些发现强调了Os(II)金属光抗生素在光触发感染伤口治疗方面的潜力。