Org Biomol Chem:水溶性富勒烯衍生物有效抵抗流感病毒、HIV、HSV和CMV等多种病毒

2019年10月7日讯—在一项新的研究中,俄罗斯研究人员发现一种新方法有助于获得水溶性的富勒烯衍生物(fullerene derivative),所获得的富勒烯衍生物有效地抵抗流感病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、单纯疱疹病毒(HSV)和巨细胞病毒(CMV)。相关研究近期发表在Organic & Biomolecular Chemistry期刊上,论文标题为“Diversion of the Arbuzov reaction: alkylation of C–Cl instead of phosphonic ester formation on the fullerene cage”。论文通讯作者为Pavel A. Troshin教授。

几千年来,病毒一直在影响着社会进步。它们经常导致大规模的流行病,从而消灭整个城市。病毒攻击地球上的所有生物,从高等脊椎动物到简单的单细胞生命形式,细菌甚至其他的病毒。目前,90%以上的人类传染病是由病毒引起的。

导致获得性免疫缺陷综合征(AIDS,俗称艾滋病)的HIV病毒是最危险的病毒之一。根据世界卫生组织(WHO)的统计数据,在俄罗斯的HIV感染者人数已超过100万人(约占人口的1%),而且还在不断飙升,这使得HIV流行病成为这个国家的一种可怕威胁。

季节性流感病毒在全球范围内传播是另一个重要的公共卫生问题,它们每年在世界杀死50万人。新型流感病毒毒株通常会导致较高的死亡率(H5N1和H5N8禽流感病毒的死亡率高达60%),而且对现有药物产生很高的抗药性。

现代抗病毒药物可延长寿命并改善生活质量,同时具有许多重大缺陷,比如毒副作用、有限的生物利用度和出现耐药性。流行的流感病毒毒株变化很快,从而降低了常用抗流感疫苗的有效性。所有这些使得寻找新型抗病毒药物成为一个紧迫的问题。

作为碳的一种独特形式,C60富勒烯的形状像一个足球,碳原子位于它的五边形和六边形的顶点。尽管富勒烯分子具有独特的生物学特性,但是富勒烯及其典型的衍生物不溶于水和生物介质,这使它们在医学上的应用极为困难。

两年前,Troshin领导的一个研究小组提出了几种合成水溶性富勒烯衍生物的有效方法。在这项新的研究中,这些研究人员发现了一种独特的新反应有助于获得一系列以前无法获得的具有高抗病毒活性的水溶性富勒烯衍生物。基于量子化学计算,他们提出了富勒烯这种不寻常转变的机理。

论文第一作者Olga Kraevaya解释道,“我们的最新研究的重点在于利用富勒烯衍生物作为一种多功能平台,合成针对危险的病毒感染—比如HIV、不同的流感病毒毒株、HSV和CMV—的高效抑制剂。我们发现了一种独特的逆向阿尔布佐夫反应(inversed Arbuzov reaction),从而允许对新型化合物的抗病毒特性进行微调,并在化合物的结构和抗病毒活性之间建立起基本的关联性。”

这项研究的结果为开发能够抑制抗药性病毒毒株的有效抗病毒药物打开了广阔的机会,这将有助于抗击目前无法治愈的病毒感染。

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