青霉素有望重拾昔日荣耀
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青霉素，20 世纪的科学奇迹之一，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素，拯救过亿万人的生命，可谓是战功赫赫，如今在与细菌的战斗中却屡屡败下阵来。“青霉素老矣，尚能饭否”的非议也随之而起。青霉素曾经在治疗金黄色葡萄球菌感染中能药到病除，但1960年代后，金黄色葡萄球菌变异成了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），连青霉素也无能为力了。如今MRSA感染已经成为严重的公共卫生问题，该病菌对常用的杀菌药物——抗生素具有极强的抵抗能力。面对这种病菌，人们几乎无药可用。
现在，南卡罗莱纳州立大学的科学家发现了一种新的方法，不但能使青霉素——这位抗生素名将重拾昔日风采，还可能会让细菌界新近出现的“大反派”——超级细菌闻风丧胆。相关论文发表在《美国化学学会会刊》上。
青霉素类药物的灭菌效果主要来自于分子核心，一种被称为 β-内酰胺的环状四元环酰胺。 β-内酰胺是青霉素家族中最常见的一种结构，是青霉素的合成、半合成衍生物以及其他相关分子共同的结构元件。常见的药物阿莫西林、氨苄西林和头孢唑啉都在此列。
这种结构很不讨细菌家族的喜欢，因为它极大阻碍了它们通过细胞分裂进行繁殖的能力。在与抗生素攻防战中，细菌们逐渐进化出了多种耐药机制。其中的一个“必杀技”就是合成和释放 β-内酰胺酶，这种酶能够破坏抗生素中普遍存在的 β-内酰胺结构，让抗生素失去杀菌效果。
针对这个问题，南卡罗莱纳州立大学化学系和纳米中心的唐川兵（Chuanbing Tang，音译）教授所带领的研究团队开发出了一种具有聚合物保护机制的“加强版”抗生素。实验显示，这种名为二茂钴阳离子金属酶的物质大大减缓了 β-内酰胺酶对硝噻吩样品中 β-内酰胺类结构的破坏。来自该校医学院和阿诺德公共卫生学院的两支跨学科团队也分别证实了这一结果。
研究人员还发现这种金属酶自身也具有很强的抗菌性，实验显示它能裂解细菌细胞而不伤害人体红细胞。经过处理后，这种聚合物可以做到完全无毒，目前已在人体细胞实验中获得了证实。
唐川兵表示，虽然该项目距离临床应用还有很长的一段路要走，但仍然势在必行。因为由“超级细菌”引发的感染问题正在日益严峻。他们希望，通过这一方法不但能制造出新的药物，还能对传统抗生素进行改造，让它们重振雄风。
原文检索：
Mitra S. Ganewatta, Yung Pin Chen, Jifu Wang, Jihua Zhou, Jerry Ebalunode, Mitzi Nagarkatti, Alan W. Decho and Chuanbing Tang. Bio-inspired resin acid-derived materials as anti-bacterial resistance agents with unexpected activities. Chem. Sci., 07 Feb 2014; DOI: 10.1039/C4SC00034J
