调节金纳米颗粒表面修饰调控其抗菌性能

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• 英文论文题名：Tuning the Modification of Au Nanoparticles to Regulate their Antibacterial Activities
• 论文作者：蒋兴宇 ; 贾跃晓
• 英文论文作者：X Y Jiang ; CAS Key Lab for Biological Effects of Nanomaterials and Nanosafety ; CAS Center for Excellence in Nanoscience ; National Center for Nano Science and Technology
• 年：2016
• 作者机构：中国科学院纳米生物效应与安全重点实验室中国科学院纳米科学卓越创新中心国家纳米科学中心;
• 论文关键词：超级细菌 ; 金纳米颗粒 ; 金铂纳米颗粒
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十八分会：纳米生物效应与纳米药物化学
• 语种：中文
• 分类号：TB383.1;TQ465
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十八分会 ; 纳米生物效应与纳米药物化学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：2
• 文件大小：178k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

细菌感染一直以来都是影响人类身体健康的一大问题。近年来由于抗生素的广泛使用和滥用,随即出现的细菌耐药性已经成为一个世界性的难题。细菌耐药性的出现使得人们几十年发展的抗生素失去了作用,从而威胁现代医学的各个方面。然而近十几年来小分子抗生素的发现非常缓慢。因此人们开始探索一些新型的抗菌药物。其中纳米材料在抗菌方面显示出了独特的性质。因此探索具有抗菌性能的纳米材料,并可控的调节其抗菌性能成为一项有意义的工作。本文介绍了一类具有抗菌活性的金和金铂纳米材料。金纳米颗粒本身不具有抗菌活性,但通过改变金纳米颗粒表面修饰或者制备不同成分比例的金铂双金属纳米颗粒可以调控纳米颗粒的抗菌谱和抗菌性能。当把同样不具有抗菌活性的巯基嘧啶分子修饰到金颗粒表面时,金纳米颗粒对革兰氏阴性菌和多药耐药的阴性菌表现出良好的抗菌活性。此类纳米颗粒主要是通过破坏细菌细胞膜来达到杀菌效果。之后我们又发现了一类非抗生素类药物和巯基嘧啶共同包裹的金纳米颗粒可以产生抗超级细菌的广谱抑菌和杀菌作用。二甲双胍——一种治疗高血糖的药物,通过增加破坏细菌细胞壁的能力显示出了最好的增强活性。不加任何修饰的金铂双金属纳米颗粒表现出对革兰氏阴性菌很好的抗菌活性。通过调节双金属的比例可以调控纳米颗粒的抗菌性能,并且发现纳米颗粒发挥最佳抗菌性能的比例与其最佳催化活性比例相近。此发现也为我们探索此类抗菌纳米材料的抗菌机理,发展新的抗菌材料提供思路。以上抗菌纳米材料均对多药耐药细菌表现出抗菌活性,且不是通过刺激细菌产生活性氧来达到杀菌效果的,不同于传统抗生素的抗菌机理为我们开发新的抗菌材料来对抗超级细菌提供了更多空间。
Bacterial infection is one of the most important factors that threaten human health. Multi-drug resistance to commercial antibiotics has become the most difficult and urgent problem to be solved. The development of new antibacterial agents for superbugs is a worldwide research piority. We develop a new strategy in designing antibacterial agents: a series of commercially available pyrimidines(themselves completely inactive as antibiotics), when presented on gold nanoparticles(Au NPs), show antibacterial activities against multidrug-resistant clinical isolates. Co-presenting non-antibiotic drugs and pyrimidinethiol on Au NPs can generate broad-spectrum antibacterial and bactericidal activities against superbugs via increasing the ability to compromise bacterial cell walls. Our findings suggest a large chemical space to develop new antibacterial materials.

引文

[1]Yuyun Zhao,Yue Tian,Yan Cui,Wenwen Liu,Wanshun Ma,and Xingyu Jiang*,J.Am.Chem.Soc.2010,132,12349.
    [2]Yan Cui,Yuyun Zhao,Yue Tian,Wei Zhang,Xiaoying Lü*,Xingyu Jiang*,Biomaterials,2012,33,2327.
    [3]Yuyun Zhao,Zeliang Chen,Yanfen Chen,Jie Xu,Jinghong Li*,and Xingyu Jiang*,J.Am.Chem.Soc.2013,135,12940.
    [4]Yuyun Zhao,Chunjie Ye,Wenwen Liu,Rong Chen,and Xingyu Jiang*,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,1.