COVID-19的大流行更深刻地表明，我們的社會(huì)需要開(kāi)發(fā)新的治療策略來(lái)對(duì)抗傳染病，不僅是針對(duì)目前已知的疾病，因?yàn)槌Ｒ?jiàn)的抗生素和藥物似乎并不完全有效，而且要針對(duì)出現(xiàn)的新威脅。

耐抗生素和新病毒的傳播嚴(yán)重影響人類(lèi)健康，使用納米技術(shù)，特別是采用樹(shù)枝狀大分子和樹(shù)枝狀材料成為有希望的策略。該類(lèi)分子和材料多功能、多價(jià)鍵、可按需設(shè)計(jì)以有效對(duì)抗多種傳染疾病。本篇文章主要介紹了樹(shù)狀材料在對(duì)抗傳染疾病中的材料設(shè)計(jì)和近期應(yīng)用亮點(diǎn)，為戰(zhàn)勝病毒、細(xì)菌、真菌、寄生蟲(chóng)等提供了廣泛的總結(jié)。

Heredero-Bermejo等人評(píng)估了不同的陽(yáng)離子碳硅烷樹(shù)枝狀分子對(duì)造成眼部角膜炎的病原體—棘阿米巴原蟲(chóng)的抗阿米巴性質(zhì)。掃描和透射電子顯微鏡測(cè)試證實(shí)了細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)和脂質(zhì)的顯著變化，以及隨后對(duì)滋養(yǎng)體和囊腫死亡的影響。該工作證實(shí)了碳硅烷樹(shù)枝狀大分子作為一種有前途的治療角膜炎藥物的作用。

SanzdelOlmo等人設(shè)計(jì)了新型多酚碳硅烷樹(shù)枝狀大分子，并用阿魏酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸進(jìn)行了改性。由分光光度法和電化學(xué)測(cè)試結(jié)果證明，由于具有多酚結(jié)構(gòu)，其抗氧化活性高于游離多酚，樹(shù)枝狀分子的代數(shù)和酸的性質(zhì)顯著影響其抗氧化以及抗菌性質(zhì)，該研究表明了樹(shù)枝狀分子在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

Zhang等人報(bào)道了一種用PROXY自由基功能化的高水溶性低聚乙二醇樹(shù)枝狀大分子，并將其用于磁共振成像的無(wú)金屬順磁對(duì)比試劑。研究發(fā)現(xiàn)，用20個(gè)PROXYL改性的第一代樹(shù)枝狀分子，其r1松弛值為3.4nM-1s-1，與臨床使用的釓-二乙烯三胺五乙酸（Gd-DTPA）相似，但沒(méi)有釓留在體內(nèi)而造成的毒性危險(xiǎn)。該研究表明了自由基改性的樹(shù)枝狀大分子在傳染病診斷和隨訪(fǎng)工作中的應(yīng)用潛力。

Vossen等人用甘露糖改性聚乙二醇化的樹(shù)枝化聚甘油，并探索了其作為納米載體靶向利什曼寄生蟲(chóng)宿主巨噬細(xì)胞的能力。研究表明，這些納米載體通過(guò)不同的通路被內(nèi)吞，與寄生蟲(chóng)共定位于吞噬酶體，并選擇性的在酸性pH條件下遞送兩性霉素。因?yàn)檫@些納米載體可被寄生蟲(chóng)感染的巨噬細(xì)胞吸收，它們具有作為治療利什曼病的藥物遞送載體的前景。

Heredero-Bermejo等人篩選了一系列針對(duì)白素念珠菌生物膜的陽(yáng)離子碳硅烷樹(shù)枝狀分子。其中BDSQ024對(duì)生物膜的形成以及消除已存在的生物膜具有良好的活性（16mg/L），可嚴(yán)重破壞真菌細(xì)胞。更重要的是，發(fā)現(xiàn)其與常見(jiàn)抗真菌藥有協(xié)同作用：加入樹(shù)枝狀分子BDSQ024（無(wú)毒濃度，4mg/L），兩性霉素（0.06mg/L）和卡泊芬凈（0.007mg/L）藥物使用濃度明顯降低。這項(xiàng)研究說(shuō)明，樹(shù)枝狀大分子與抗真菌藥物結(jié)合是一種有效的方法以對(duì)抗念珠菌，減少生物膜的形成和耐藥性。

Rodríguez-Prieto等人研究了含銀（I）N-雜環(huán)碳烯及其前體的不同碳硅烷的抗菌活性。研究了各種因素，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、代數(shù)、疏水性和銀離子等的影響，證實(shí)了親脂親水平衡的關(guān)鍵作用。深入的研究揭示了其在枯草芽孢桿菌中將細(xì)胞膜作為主要靶點(diǎn)的作用模式。該工作突出了陽(yáng)離子咪唑鹽樹(shù)枝狀大分子或Ag(I)HNC類(lèi)金屬樹(shù)枝狀大分子在對(duì)抗細(xì)菌感染方面的作用。

SanAnselmo等人設(shè)計(jì)了四種不同的兩親性Janus樹(shù)枝狀大分子，這些大分子以2,2’-二羥甲基丙酸（bis-MPA）、2,2’-二甘酰氧基丙酸（bis-GMPA）為支架外圍有親水或親脂基團(tuán)。這些樹(shù)枝狀分子在水中形成球形或圓柱形膠束，其臨界聚集濃度在10-5M量級(jí)。該納米載體提高了被包埋的亞嘌呤酸和替曲醇（兩種生物活性的C型肝炎病毒NS3蛋白酶變構(gòu)抑制劑）的水溶性和抗病毒活性，證實(shí)了樹(shù)枝狀納米載體在治療病毒感染方面的潛力。

Fan等人設(shè)計(jì)了基于陽(yáng)離子bis-MPA樹(shù)枝狀大分子聚酯和羧化纖維素納米纖維自組裝的抗菌水凝膠（CNFs）。通過(guò)高效氟促進(jìn)的酯化（FPE）反應(yīng)合成了bis-MPA樹(shù)枝狀大分子，隨后與CNFs進(jìn)一步反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)由樹(shù)枝狀大分子G3、G4形成的水凝膠對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和陰性菌的殺傷效果為100%。此外它們表現(xiàn)出對(duì)細(xì)胞高度的生物相容性。這是由于CNFs減緩了有毒陽(yáng)離子樹(shù)枝狀大分子的釋放，雜化樹(shù)枝狀水凝膠因此成為治療細(xì)菌感染的有前途的抗菌材料。

Ortega等人概述了樹(shù)枝狀大分子和樹(shù)狀材料在高度流行傳染病的治療、預(yù)防和診斷中的應(yīng)用以及它們與傳統(tǒng)方法相比較的優(yōu)勢(shì)。介紹了樹(shù)枝狀大分子本身作為抗微生物試劑、作為抗微生物藥物的納米載體以及它們?cè)诨蜣D(zhuǎn)染、疫苗或成像分析中心作為造影劑的用途。

Falanga等人專(zhuān)注研究了抗菌、抗病毒和細(xì)胞穿膜肽的樹(shù)狀分子納米平臺(tái)作為較強(qiáng)廣普制劑的影響，提及了由樹(shù)枝狀大分子改性的抗菌肽的主要概念，旨在促進(jìn)其臨床轉(zhuǎn)化。

Folliero等人描述了樹(shù)枝狀大分子在治療、預(yù)防和診斷寄生蟲(chóng)感染方面的作用，包括瘧疾、利什曼病、血吸蟲(chóng)病、弓形蟲(chóng)病和棘阿米巴病。盡管這個(gè)領(lǐng)域還處于起步階段，但可以預(yù)見(jiàn)其未來(lái)的發(fā)展有著巨大的潛力。

Mignani等人報(bào)道了關(guān)于使用生物相容的樹(shù)枝狀大分子對(duì)抗SARS-CoV-2病毒感染的綜述。其可作為納米載體、作為藥物本身以及診斷工具。雖然臨床的例子很少，但樹(shù)枝狀大分子為治療COVID-19疾病提供了可能。

以上涉及的文章將幫助研究人員了解該科學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，為開(kāi)發(fā)對(duì)抗微生物疾病創(chuàng)立新方法。

文獻(xiàn)來(lái)源：Francisco Javier de La Mata*, Paula Ortega, Sandra García-Gallego. Pharmaceutics 2022, 14, 154.