在众包化合物的抗菌分析中，金属配合物优于有机物

研究人员评估了提交给社区开放抗菌药物发现计划的906种含金属化合物的抗菌活性。与有机分子相比，该研究记录了含金属配合物的惊人的高命中率，强调了它们在对抗抗生素耐药性方面的潜力。

的开放抗菌药物发现社区(CO-ADD)是澳大利亚昆士兰大学的一项免费抗菌筛选服务，目前已有280个学术化学实验室向该项目提交了超过29.5万种化合物。

传统的抗生素开发方法包括修改现有的具有已知抗菌活性的有机分子。“我们的假设是，大多数商业和药物化合物库现在都在进行筛选，以便它们包含符合规则的化合物，以确保它们是药物类化合物。”“问题是目前大多数抗生素都不遵守这些规则，所以如果你限制你测试的化合物，你可能会排除最有可能具有活性的化合物，”CO-ADD成员评论道马克Blaskovich．

然而，CO-ADD数据库包含了大量不同的合成化合物，包括906种金属配合物。Blaskovich和CO-ADD的同事们安吉洛弗雷而且约翰内斯Zuegg将这些金属配合物的抗菌和抗真菌活性与CO-ADD数据库中的30万种纯有机化合物进行了比较，发现金属配合物对抗对抗生素特别耐药的病原体的成功率要高得多。其中30种金属配合物表现出中等至有效的广谱抗菌活性。

金属配合物可以做有机分子不能做的事情

卡米拉Abbehausen巴西坎皮纳斯大学的一位生物无机化学家指出，虽然高通量筛选主要应用于有机药物发现，但很少用于金属基化合物。“这些研究人员成功地对金属基化合物进行了高通量筛选，并展示了一个重要的事实——它们作为抗菌剂的潜力，与筛选的有机基化合物相比，它们的成功率更高。”

扩大化学多样性

弗雷说，这些热门歌曲中不同的结构和元素“令人鼓舞，因为它告诉我们，可能有许多有趣的复合类”。“我们还发现复合物的精确结构对它们的活性有很大的影响。”例如，对铱配合物配体的微小修饰可以完全使其抗菌活性无效或使其具有细胞毒性。这证明了不仅仅是金属对活性负责，而是选择金属与专门设计的配体的组合是至关重要的。简而言之，金属复合物不仅仅是各部分的总和。”

“未来对已确定的活性金属基化合物的结构-活性研究将增强我们对改变细菌完整性所必需的东西的理解，并确定对抗细菌耐药性的新策略，”评论道Andreea施密茨他在加拿大蒙特利尔大学从事有机、生物有机和超分子化学的研究。

与有机化合物相比，人们对金属复合物在体内的行为不太了解，而且金属的基本毒性对制药公司来说是一种威慑。Schmitzer补充说:“这些结果也提出了许多关于直接和间接接触金属基抗菌化合物的毒理学和环境影响的问题，特别是一些环境微生物可能容易受到金属中毒的影响。”

“据我所知，还没有大型制药公司在积极研究金属配合物，”弗雷说。“在我看来，这主要是因为人们普遍认为金属及其配合物一般都是有毒的，应该完全避免使用它们。”虽然某些过渡金属确实有毒，但这在很大程度上取决于金属的形式。金属的氧化态、配体、剂量和给药途径都对化合物是否有害有很大影响，在很多方面类似于有机化合物，如果它们带有某些官能团，就可能有毒。”

弗雷补充说:“大多数有机候选药物可能仅限于10种不同的元素，而金属则有近50种额外的元素可以使用，从而成倍增加了可能性。”“金属配合物可以做有机分子通常不能做的事情，比如配体交换，在细胞中催化和生成活性物质。”这些选择为新的作用机制开辟了途径，有望使细菌更难对这些化合物产生耐药性。”

该团队鼓励化学家向CO-ADD提交更多的金属化合物进行筛选:更大的样本量将阐明哪些金属和配体值得研究。