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四川大学吴鹏研究员聚焦极端酸性条件下的光敏剂开发

2021-02-23 13:17:47        来源:中国食品报网

  人类与致病菌的抗争已持续了几千年。而在耐药菌肆虐的今天,研究者们致力于开发新型抗菌药物/方法,以期解决细菌耐药性的问题。大多数微生物适宜生存条件为近中性(pH 5.0-9.0),而对于可以在极端酸性条件下(pH < 4)生存的微生物(如幽门螺杆菌,pH < 2.0),目前的抗菌方法仍有一定的局限性。如青霉素,在极端酸性条件下会失去抗菌活性。光动力抗菌因不易产生细菌耐药性,是近年来人们关注较多的抗菌方法之一。但大部分的光敏剂由于带有质子化位点(如N,O等),在极端酸性条件下会失效。因此,开发极端酸性条件下的抗菌剂具有一定挑战性。

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  为了解决上述问题,四川大学吴鹏研究员团队与孙群教授团队合作,通过卤素原子调控荧光素分子内螺环反应pH及光敏活性。由于卤素的吸电性会使得荧光素的内螺环反应pH向酸性方向移动,卤素的重原子效应会促进光敏剂的系间窜跃,提升其单线态氧产率(光敏活性)。在此基础上,该团队成功筛选了几种在pH < 2.0的极端酸性条件下仍具有应用潜力的光敏剂,其中一种光敏剂2', 4', 5', 7'-四碘荧光素(TIF)是美国FDA(Code of Federal Regulations, Title 21, Part 74.303)、欧盟(European Parliament and Council Directive 94/36/EC | ANNEX III)和中国国家标准(GB 2760-2011)批准的可食用的食品添加剂。通过简单的光照处理,TIF可成功抑制酸性果汁饮料中的细菌增殖,保质期由原来的2天拓宽到了>15天,具有工业及家庭应用前景。此外,该光敏剂也在白色念珠菌感染的小鼠动物模型中进行了验证。

  这一研究成果近期发表在Nature Communications上,论文的第一作者为四川大学分析测试中心博士研究生王颖,通讯作者为四川大学分析测试中心吴鹏研究员。

  (四川省微生物学会)

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