“化学合成”技术的突破给“新抗生素”的研发带来希望

    随着抗生素使用量的增大，以及抗生素的滥用，导致大量耐药性细菌的产生。为此需要抗生素需要新技术来应对耐药的细菌。近日，科罗拉多大学博尔德化学研究所的研究人员，开发了一种合成和优化天然抗生素化合物的新方法，这种化合物有朝一日可用于对抗致命的耐药菌感染，如：耐甲氧西林金葡菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA）。

    美国疾病控制和预防中心（CDC）的数据显示，每年有200多万人感染耐药性细菌，并导致超过23000人死亡。CDC欧洲同行的研究发现，在2015年，欧洲有33000人死于耐药性超级细菌。为应对超级耐药菌，先前的研究人员已经已经确认硫肽是一种天然的抗生素化合物，是一种很有前途的研究方向。在有限的试验中，硫肽对MRSA和某些其他细菌物种显示出一定的有效性，但其结构的多样性使得难以有足够的规模合成用于治疗的分子。

    为了更好地利用硫肽，CU Boulder的研究人员回到了基础，并重新检验了先前关于这些分子的基本化学性质的假设。新研究的主要作者、CU Boulder化学系助理教授Maciej Walczak说：“我们根据当前的超级细菌重新评估了这些硫肽的结构共性，因为没有人在现代环境中观察和分析过它们。”

    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，并形成抑制细菌生长所需的基本支架。结果不断努力，已经生产出两种新的具有广泛代表性的抗生素：微球菌P1和硫霉素I。Walczak说： “结果超出了我们的预期，这是一个非常干净的反应，该反应产生的唯一废料是水。而且随着技术的扩大，这将会是一种非常绿色的方法，这一事实可能很重要。”

    这项研究是由国家科学基金会资助的，并由Cu博尔德博士后研究员Siddhartha Akasapu和研究生Aaron Hinds和Wyatt Powell共同撰写，最近发表于《化学科学》杂志上。Walczak说：“新的化学合成方法仅仅是一个起点，他和他的同事计划利用他们的发现作为平台来选择和配给部分硫肽分子，以便优化它们的性质，并广泛地应用于其他细菌类。”

    抗生素化合物需要完成临床试验才能被批准用于人类，这个过程可能需要很多年。然而，在抗生素耐药性超级细菌领域进行科学创新的需求比以往任何时候都更加迫切，Walczak说：“多重耐药性是一个重要的全球健康问题，而且在未来几年中将变得更加严重。”

Materials provided by University of Colorado at Boulder. Note: Content may be edited for style and length.

Siddhartha Akasapu, Aaron B. Hinds, Wyatt C. Powell, Maciej A. Walczak. Total synthesis of micrococcin P1 and thiocillin I enabled by Mo(vi) catalyst. Chemical Science, 2019; DOI: 10.1039/C8SC04885A

University of Colorado at Boulder. (2018, December 20). Chemical synthesis breakthrough holds promise for future antibiotics. ScienceDaily. Retrieved December 26, 2018 from www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181220080006.htm