化学合成突破为未来的抗生素带来希望

科罗拉多大学博尔德分校化学研究人员开发出一种合成和优化天然抗生素化合物的新方法，该化合物有朝一日可用于对抗致命的耐药性感染，如金黄色葡萄球菌，通常称为MRSA。

根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的数据，抗生素耐药性感染每年造成200多万人死亡，每年在美国造成23,000多人死亡。疾病预防控制中心欧洲同行在2018年进行的一项研究发现，耐药性超级细菌在2015年造成欧洲33,000人死亡。

研究人员之前已将硫肽(一种天然存在的抗生素化合物)鉴定为一种有前景的研究途径。在有限的试验中，硫肽已经显示出对抗MRSA和某些其他细菌物种的一些有效性，但是它们的结构多样性使得难以以足够大的量级合成分子用于治疗用途。

为了更好地利用硫肽，CU博尔德研究人员回到了基础，并重新审视了之前关于这些分子的基本化学性质的假设。

“根据目前的超级细菌，我们重新评估了这些硫肽的结构共性，因为没有人在现代语境中对它们进行过分析和分析，”新研究的第一作者，CU博尔德部助理教授Maciej Walczak说。化学。

研究人员发明了一种新的催化剂来驱动促进硫肽合成的反应，并形成减少细菌生长所需的基本支架。他们的努力产生了两种新的具有广泛代表性的抗生素：微球菌素P1和thiocillin I.这些化合物是有效的，可扩展的并且不产生有害的副产物。

“结果超出了我们的预期，”Walczak说。“这是一个非常干净的反应。产生的唯一废物是水，事实上，随着技术的扩大，这是一种非常绿色的方法。”

该研究由美国国家科学基金会资助，由CU Boulder博士后研究员Siddhartha Akasapu和研究生Aaron Hinds和Wyatt Powell共同撰写，最近发表在“ 化学科学 ”杂志上。

Walczak说，新的化学合成方法只是一个起点。他和他的同事们计划利用他们的发现作为选择和配给硫肽分子部分的平台，以优化其性质，并将其广泛应用于其他细菌类别。

抗生素化合物需要在批准人类使用之前完成临床试验，这个过程可能需要很多年。Walczak说，对抗生素抗性超级细菌领域的科学创新需求仍然比以往任何时候都要大。

“多重耐药性是一个重要的全球健康问题，未来几年它将变得更加严重，”他说。

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