动态组合化学技术生成了适应性强的糖基多[n]芳烃库，这些库可以通过模板化作用制备出针对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的抗粘附性糖缀合物

《Chemistry – A European Journal》：Dynamic Combinatorial Chemistry Generates Adaptative Libraries of Glyco-Dyn[n]Arenes That can Be Templated to Produce Anti-Adhesive Glycoconjugates Targeting Pseudomonas aeruginosa

动态组合化学（DCC）通过可逆的硫化物交换快速筛选出针对多种 lectin（ConA、LecA、LecB）的高亲和力糖基簇，并验证其抑制铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）粘附及对A549细胞无毒性的抗感染效果。研究使用1,4-二噁苯酚构建块，通过DCL系统筛选出纳米摩尔级配体，并通过ITC和细胞实验确认其抗粘附机制。

　　碳水化合物与蛋白质之间的相互作用在细胞间通讯、信号传导、癌症或感染中扮演着关键角色。这些相互作用通常较弱，多在毫摩尔量级，但在自然界中，通过细胞表面的多价相互作用，如细菌表面的多种蛋白（如凝集素、粘附蛋白）与宿主细胞表面特定的寡糖相互作用，从而启动感染过程。这种多价相互作用的机制为化学家设计了一系列仿生策略，用于开发针对细菌感染的药物。传统的“药物化学”策略主要依赖于设计天然配体的类似物，即所谓的糖仿体（glycomimetics），并通过结构-活性关系研究（SAR）来优化其与凝集素的结合能力。然而，这种方法在合成上较为繁琐，且需要大量的候选化合物才能筛选出具有治疗潜力的分子。

另一种策略是基于多价性，即设计多个相同（寡）糖分子在中心基团上的多价糖缀合物。通过这种方式，化学家可以创建出能够与细菌表面凝集素形成更强结合的分子。这些糖缀合物在动物模型中已被证明具有一定的保护作用，表明该方法在抗菌药物开发方面具有前景。然而，传统方法在合成过程中仍存在一些局限，如需要使用聚合物支持的凝集素或需要进行复杂的实验分析，这限制了其在大规模筛选中的应用。

为了解决这些局限，研究者引入了动态组合化学（DCC）这一新兴技术。DCC允许在温和条件下，通过可逆的共价键将简单的构建块组合成多价结构。这种方法不仅提高了筛选效率，还减少了合成复杂性。例如，使用1,4-二硫苯酚作为构建块，可以通过可逆的二硫键交换形成多种糖缀合物，如糖基化动态环芳烃（glyco-dynarenes），这些结构可以在溶液中自由变化，最终达到平衡。通过引入凝集素作为模板，DCC可以实现对最佳结合分子的选择和放大，从而快速识别具有高亲和力的糖缀合物。

研究中采用了一种改进的DCC方法，通过简单的实验设置，同时筛选多种凝集素（如ConA、LecA和LecB）的最佳配体。这种方法利用了1,4-二硫苯酚构建块在缓冲液中的可逆反应特性，可以在接近生理pH的条件下进行。研究团队通过UHPLC-MS分析，确认了DCL中形成的多价糖缀合物，其结合常数在纳摩尔量级，显示出极高的亲和力。此外，这些糖缀合物在细胞实验中表现出对病原体的抗粘附特性，这表明它们在抗菌药物开发中具有应用潜力。

为了进一步验证这些糖缀合物的抗粘附效果，研究团队进行了细胞实验，如A549肺上皮细胞的粘附实验。实验结果显示，这些糖缀合物能够有效阻止细菌的粘附行为，从而降低其致病性。通过实时阻抗分析（RTCA）和细胞形态学观察，研究人员发现这些糖缀合物在一定浓度下能够显著减少细菌对宿主细胞的粘附，并影响细胞的形态和功能。此外，研究还评估了这些糖缀合物对人类细胞和细菌的毒性，结果显示它们在实验浓度下对宿主细胞无明显毒性，这进一步支持了其作为抗菌药物的可行性。

研究还探讨了DCC在识别不同类型的糖缀合物方面的潜力。通过调整实验条件，如温度、缓冲液类型和浓度，研究人员能够优化DCC反应，从而提高筛选效率。例如，在较低温度下进行反应可以减少氧化副产物的生成，而在较高浓度下则能够更有效地选择出高亲和力的糖缀合物。此外，通过使用不同的糖基构建块（如甘露糖和半乳糖），研究人员能够同时识别针对多种凝集素的糖缀合物，这大大提高了筛选的效率和多样性。

为了进一步理解这些糖缀合物的作用机制，研究团队进行了结合常数（Kd）的测定，并通过等温滴定量热法（ITC）评估了其与凝集素的结合能力。结果显示，这些糖缀合物在纳摩尔量级具有较高的亲和力，且在不同浓度下表现出显著的结合能力。此外，研究还通过其他方法，如细胞形态学分析和氧化应激检测，验证了这些糖缀合物对细菌致病性的抑制效果。

综上所述，该研究展示了一种利用动态组合化学快速识别和筛选高亲和力糖缀合物的新方法。这种方法不仅提高了筛选效率，还减少了合成过程中的复杂性和时间成本，为抗菌药物的开发提供了新的思路。未来的研究可以进一步优化DCC反应条件，探索更多类型的糖基构建块，并评估这些糖缀合物在体内的实际应用效果。此外，还可以通过结构生物学方法，深入研究这些糖缀合物与凝集素结合的具体机制，为开发更有效的抗菌药物提供理论支持。