過氧化氫與銅反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)抗菌性能的羥基自由基。然而，這需要高銅濃度，因?yàn)閮蓚€(gè)銅原子必須靠得很近，這是偶然發(fā)生的?，F(xiàn)在，東京理科大學(xué)的科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種帶有含銅側(cè)單元的長聚合物，可在局部產(chǎn)生高銅密度的區(qū)域，提高過氧化氫的抗菌活性，并為新的藥物設(shè)計(jì)概念鋪平了道路。
抗生素的發(fā)現(xiàn)是醫(yī)學(xué)上的一個(gè)巨大突破，挽救了無數(shù)生命。不幸的是，它們的廣泛使用導(dǎo)致了高度抗性細(xì)菌菌株的快速進(jìn)化，這有可能使人類在與傳染病的斗爭(zhēng)中重新回到原點(diǎn)。盡管研究人員正在尋求抗菌藥物的新設(shè)計(jì)理念，但目前新藥物的整體開發(fā)正在下降。
為了解決這個(gè)嚴(yán)重的問題，東京理科大學(xué)的科學(xué)家們正在探索一種新方法來提高過氧化氫 (H 2 O 2 ) 的體內(nèi)抗菌活性，這是一種常用的消毒劑。在最近發(fā)表在Macromolecular Rapid Communications 上的一項(xiàng)研究中，由助理教授 Shigehito Osawa 和 Hidenori Otsuka 教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告說，他們使用精心定制的含銅聚合物成功提高了 H 2 O 2活性。
要了解他們的方法，首先要了解 H 2 O 2如何對(duì)細(xì)菌起作用，以及銅所起的作用。H 2 O 2可分解為羥基自由基( • OH) 和氫氧根陰離子(OH - )，前者對(duì)細(xì)菌有劇毒，因?yàn)樗苋菀灼茐哪承┥锓肿?。處于第一個(gè)氧化態(tài) Cu(I) 的銅可以催化 H 2 O 2分解為羥基自由基和氫氧根陰離子，在此過程中通過氧化轉(zhuǎn)化為 Cu(II)(圖 1)。奇怪的是，H 2 O 2也可以催化 Cu(II) 還原為 Cu(I)，但前提是該反應(yīng)以某種方式促進(jìn)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是讓含 Cu(II) 的配合物靠得足夠近。
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