药物的吸附在纳米塑料上具有严重的生物学影响
Leonard Dick1,2, Patrick R Batista1,3, Paul Zaby1
1Mulliken Center for Theoretical Chemistry, University of Bonn, Beringstr. 4 6, 53115, Bonn, Germany.
微塑料和纳米塑料与四环素等抗生素结合,可能改变其有效性并促进抗生素耐药性. 尼龙6,6在测试的塑料中显示出对四环素吸附的亲和力最高.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 计算化学计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 微塑料和纳米塑料可以与生物活性化合物相互作用,形成具有未知的效果的聚合物.
- 描述这些聚合物对于理解它们对环境和健康的影响至关重要.
研究的目的:
- 通过计算检查抗生素四环素在四种纳米塑料上的吸附:聚乙烯 (PE),聚烯 (PP),聚烯 (PS) 和尼龙6,6 (N66).
- 评估四环素-纳米塑料聚合物的稳定性和生物活性.
主要方法:
- 利用化学计算,包括模拟化和量子化学计算,以建模四环素-纳米塑料复合物的形成和吸附能量.
- 在对四环素敏感细胞系进行了体外实验,并进行了初步的分子动力学模拟,以验证计算结果并评估总体稳定性.
主要成果:
- 吸附亲和度按照以下顺序进行: 尼龙 6,6 > 聚钢 > 聚烯 > 聚乙烯.
- 在体外测试显示,在聚乙烯颗粒的存在下,四环素的生物活性显著下降.
- 分子动力学模拟表明,形成的聚合物在水环境中是稳定的.
结论:
- 纳米塑料和四环素等药物之间的相互作用可以改变药物吸收,促进运输,并增加局部度.
- 这些相互作用可能导致抗生素有效性降低,并导致抗生素耐药性的发展.
- 该研究强调了在环境和健康风险评估中考虑纳米塑料与药物相互作用的重要性.
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