最有希望替代抗生素的金属抗菌剂——镓盐

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关于镓抗菌作用的研究首次发表于1931年，自20世纪90年代末以来，关于镓制剂抗菌研究不断拓展，研究表明不同种类的镓化合物都具有抗菌活性。

以下内容转自《中国抗生素杂志》2018年4月第43卷第4期：

镓的药理性质与核半径、配位化学和电离势有关。Ga3+的八面体离子半径为0.620Å，而高自旋Fe3+为0.645Å。此外，对于Ga3+和Fe3+，四面体离子半径 分别为0.47Å和0.49Å。Ga3+的电离势和电子亲和力分别为64eV和30.71eV，而对于高自旋Fe3 +，它们分别 为54.8eV和30.65eV。这些特征使镓和铁有相似性，生物系统可能无法分辨镓和铁。外源性镓在进入胞内后可以取代蛋白结构中的铁。铁转运蛋白，如转铁蛋白(transferrin)和乳铁蛋白(lactoferrin)，能够与镓结合并输送到细胞。在pH为7.4和25℃情况下， Ga3+的溶解度约为1mmol/L(98.4%[Ga(OH)4]-，1.6% Ga(OH)3)，而Fe3+溶解度只有10−18mol，因此生理条件下，在少量非蛋白结合的Ga3+存在的溶液中，仅有极少量的非蛋白结合的Fe3+，允许镓替代铁进行生物学相互作用，但是不可能完全替代Fe3+。

铁对于大多数微生物的新陈代谢和生长是至关重要的。病原微生物入侵宿主后，必须从宿主中获得游离的铁离子才能满足正常的生长。许多动物物种，包括人类，利用铁的可用性作为宿主防御的手段。在宿主体内，三价铁主要与铁转运蛋白结合，或以铁蛋白 (ferrin)的形式储存在细胞内，或结合在血红素(heme)分子，游离Fe3+(＜10-18mol/L)可以忽略不计，从而限制了自身Fe3+进入病原菌。在治疗上，利用病原微生物的铁依赖性抑制了多种细菌性疾病。镓正是利用细菌对铁的依赖性发挥抗菌作用，细胞内的镓通过代替铁进入必要的蛋白质和酶而扰乱铁代谢。 Fe3+还原为Fe2+是许多细胞代谢的关键步骤，因为许多蛋白质需要Fe3+作为关键辅助因子。与铁不同，镓在生理条件下不能还原，因此不能参与氧化还原反应，最终抑制细菌的基本功能，抑制细菌生长甚至导致细菌死亡。

据多家媒体报道镓具有良好的抗菌性，美国也已批准镓制剂可以应用在食品及药品，而韩国已广泛将镓制剂应用于畜牧业替代抗生素。

栖丽（小徐）

算了，美国人想得诺奖想疯了，嫁盐如果被还原后，会让蛋白质变性

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栖丽（小徐）

英国性学家多，美国偷公理搞推论的多，日本儿植物分子，细菌产物和化学乱杂一通的多，加拿大嘛搞物理的去搞化学，搞化学的去搞生物

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