基于1-乙烯基-3-基伊米达的离子液体单体对抗菌活性的评估:一个in-silico和in-vitro研究
Itishree Panda1, Sangeeta Raut2, Sangram Keshari Samal3
1Department of Chemistry, Faculty of Engineering and Technology, Siksha 'O' Anusandhan (Deemed to be University), Bhubaneswar 751030, India.
Computational biology and chemistry
|December 6, 2024
概括
具有不同链的新型离子液体 (ILs) 显示出强烈的抗菌作用,对抗 Staphylococcus aureus 和 Escherichia coli. 较长的基链提高了疗效,分子模拟支持了它们的结合机制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 药用化学 医学化学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 抗生素耐药性需要新的抗菌剂.
- 离子液体 (ILs) 正因其调节性特性而成为有前途的候选物.
- 抗菌应用中的ILs的结构-活性关系需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了合成和表征基于1-乙烯基-3-基伊米达的新型离子液体单体 (ILs).
- 评估合成ILs对黄金葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性.
- 调查链长度对IL抗菌功效的影响,并通过in-silico方法探索结合机制.
主要方法:
- 合成1 - 乙烯 - 3 - 基伊米达基离子液体单体,具有六,八和十链.
- 使用UV-Vis,FT-IR和NMR光谱进行了表征.
- 确定最小抑制度 (MIC) 和最小杀菌度 (MBC).
- 体评估,包括对蛋白 (β-乳糖酶,DHFR) 的结合能计算和分子动力学 (MD) 模拟.
主要成果:
- 合成的ILs对S. aureus和E. coli都表现出显著的抗菌活性,MIC值从<1.2到12.2μM不等.
- 抗菌和抗菌膜的有效性显然取决于基链长度,较长的链 (decyl > octyl > hexyl) 具有较高的活性.
- 在体分析显示,ILs与细菌蛋白具有有利的结合能,在100 ns MD模拟中观察到的稳定相互作用的支持下.
结论:
- 基于1-vinyl-3-alkyl imidazolium的离子液体是有效的抗菌剂.
- 基链长度是提高这些ILs抗菌和抗菌膜特性的一个关键因素.
- 计算方法为ILs与细菌点的结合机制和稳定性提供了宝贵的见解,指导了未来的药物设计.
