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新的研究被發(fā)掘：通過改變亞基立體化學(xué)改變尼龍-3聚合物的成孔活性
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:15:22
美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Samuel H. Gellman和Edwin R. Chapman團(tuán)隊(duì)報(bào)道，通過改變亞基立體化學(xué)改變尼龍3聚合物的成孔活性超越了兩親平衡。 相關(guān)研究成果于2021年2月21日發(fā)表在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《美國化學(xué)會(huì)雜志》。 
兩親性尼龍-3聚合物能夠模擬天然抗菌肽的生物活性，對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的抑制作用，對(duì)真核細(xì)胞的毒性很小。由親水和親脂亞基的比例決定的兩親平衡被認(rèn)為是輪廓尼龍-3聚合物和許多其他抗菌聚合物實(shí)現(xiàn)這種活性的最重要特征之一。疏水性不足往往與對(duì)細(xì)菌的弱活性相關(guān)，而疏水性過高則與對(duì)真核細(xì)胞的高毒性相關(guān)。 
為了探究兩親性平衡以外的因素是否會(huì)影響聚合物的活性，研究人員合成并評(píng)價(jià)了具有兩個(gè)立體異構(gòu)亞基的新型尼龍-3聚合物，每個(gè)亞基都帶有一個(gè)乙基側(cè)鏈和一個(gè)氨基甲基側(cè)鏈。預(yù)測僅在立體化學(xué)上不同的亞基對(duì)兩親平衡有同等的貢獻(xiàn)，但研究觀察到立體化學(xué)的差異與生物活性譜的顯著變化相關(guān)。抗菌活性不受亞單位立體化學(xué)的強(qiáng)烈影響，但破壞真核細(xì)胞膜的能力差異很大。平面脂質(zhì)雙層和合成脂質(zhì)體的實(shí)驗(yàn)表明，真核細(xì)胞膜破裂是由聚合物介導(dǎo)的大孔形成引起的。
總的來說，研究結(jié)果表明，除了兩親性平衡以外，其他的因素會(huì)影響合成聚合物的膜活性分布。立體化學(xué)不同的亞基可能具有不同的構(gòu)象傾向，即使亞基是異手性的，這可能導(dǎo)致聚合物鏈平均形狀的差異。
這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了聚合物設(shè)計(jì)的一個(gè)方面，在努力提高抗菌聚合物的特異性和有效性時(shí)，應(yīng)更廣泛地加以考慮。
總的來說，研究結(jié)果表明，除了兩親性平衡以外，其他的因素會(huì)影響合成聚合物的膜活性分布。立體化學(xué)不同的亞基可能具有不同的構(gòu)象傾向，即使亞基是異手性的，這可能導(dǎo)致聚合物鏈平均形狀的差異。
這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了聚合物設(shè)計(jì)的一個(gè)方面，在努力提高抗菌聚合物的特異性和有效性時(shí)，應(yīng)更廣泛地加以考慮。
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