[发明专利]一种革兰氏阴性细菌群体感应淬灭聚合物

说明书

本发明涉及一种革兰氏阴性细菌群体感应淬灭聚合物，属于生物医药领域。主要技术方案如下：将模板分子与功能单体在乙腈中超声溶解，静置过夜；向模板分子与功能单体的混合物中加入交联剂和引发剂，聚合反应得到预聚合物；将预聚合物取出后，用去离子水清洗真空干燥，收集预聚物颗粒；将预聚物颗粒洗脱，洗脱后的预聚物颗粒冲洗，真空干燥即得到群体感应淬灭聚合物。本发明设计的革兰氏阴性细菌群体感应淬灭聚合物，可以实现群体淬灭，且制备简便，成本低。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体的涉及一种革兰氏阴性细菌群体感应淬灭聚合物。

背景技术

近年来，抗生素的过度使用已成为日益严重的社会问题。患者无论所患疾病轻重与否，都会使用抗生素，这使得病原微生物的耐药性越来越强，因此急需寻找新的治疗策略。

细菌的群体感应(Quorum sensing,QS)是细菌细胞之间信息传递的特殊方法。细菌利用信号分子在细胞间的扩散来感知自身和周围环境中其它细菌的数量变化，当信号分子的浓度达到一定阈值时即可启动菌体中相关基因的表达，调控相关的生物学功能，如，毒力因子的产生、胞外多糖的合成、生物被膜的形成等。

以酰基高丝氨酸内酯(Acyl-homoserineLactones,AHLs)为信号分子的LuxR/I型群体感应系统广泛存在于革兰氏阴性菌中，包括多种临床致病菌，如铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)中的LasR/I系统和hlR/I系统、假结核耶尔森氏菌(Yersiniapseudotuberculosis)中的YtbR/I系统等。该系统由AHL分子、LuxI(自诱导物合成酶)和LuxR(自诱导物受体蛋白)组成。随着细胞密度的增大，LuxI诱导合成AHL信号分子并扩散至胞外，当其浓度达到一定的阈值，AHL即与LuxR的N-端区域结合，激活LuxR的C-端区域发生寡聚化，进而与下游相应的启动子结合，调控生物被膜的形成、毒力基因的表达等。至今已发现许多革兰氏阴性菌均能产生AHLs，它们的差别仅在于酰基侧链的长度或结构，但其作用方式基本相似。酰基高丝氨酸内酯的结构通式为

如能在菌体外，干扰AHLs信号分子与受体蛋白的结合，阻断LuxR/I型群体感应系统信号通路，则有望抑制革兰氏阴性病原菌毒力因子的表达，降低其致病性。这种调控方式即为群体淬灭(Quorum quenching)，群体淬灭并非杀菌或抑菌，而是通过干扰微生物的QS系统，阻止QS依赖型基因的表达进而防御病原菌的感染，因此可有效解决致病菌的耐药问题。

分子印迹的设想来源于天然“抗原-抗体”的特异性结合特征。当模板分子与功能单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用被记忆下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配且具有多重作用位点的“空穴”，该聚合物称为分子印迹聚合物(MIPs)。

本发明以革兰氏阴性菌群体感应系统信号分子AHLs的结构类似物为模板分子，制备对革兰氏阴性细菌群体感应系统具有群体感应淬灭功能的分子印迹聚合物(Molecularimprinting polymers，MIPs)，即群体感应淬灭聚合物。MIPs中形成的“空穴”可对AHLs信号分子进行特异性的吸附，阻断其与受体蛋白的结合，从而实现群体淬灭。

发明内容

本发明以2-乙酰基-γ-丁内酯(A)为模板分子，丙烯酸(AA)或甲基丙烯酸甲酯(MMA)为功能单体，利用本体聚合法制备一系列革兰氏阴性细菌的群体感应淬灭聚合物。2-乙酰基-γ-丁内酯的结构式为：

本发明的技术方案如下：一种革兰氏阴性细菌群体感应淬灭聚合物，以2-乙酰基-γ-丁内酯为模板分子，丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯为功能单体，制备而得。

进一步的制备方法如下：(1)将模板分子与功能单体在乙腈中超声溶解，4℃静置过夜；向模板分子与功能单体的混合物中加入交联剂和引发剂，60℃聚合反应24小时，得到预聚合物；