一項新的研究發現，液態鹽可以透過殺死細菌並增強抗生素穿透皮膚外層的能力來改善皮膚感染的治療效果。
加州大學聖巴巴拉分校的化學工程師薩米爾·米特拉戈特里領導的一個團隊在一項本週發表在《美國國家科學院院刊》上的研究中，原則上展示了這一策略。
穿透屏障
五分之四的人類感染與生物膜有關。這些是在活的和惰性的表面（包括人體皮膚和導管）上生長的密集微生物細胞群。當細菌形成生物膜時，它們會分泌並用密集的聚合物基質包圍自己，這使得它們對抗生素治療的抵抗力提高50-1000倍。
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治療細菌感染的另一個障礙是皮膚本身。角質層——皮膚的最外層，是保護底層組織免受感染、脫水和損傷的天然屏障——也可能使區域性藥物（塗抹在皮膚表面的藥物）難以到達底層感染部位。皮膚感染是住院就診最常見的原因之一，幾乎佔十分之一的就診次數。
液態鹽
離子液體是鹽——帶正電荷和負電荷組分的帶中性電荷的化合物——呈液態形式。一些，包括新研究中使用的那些，具有有機成分，在100℃以下呈液態，一些甚至低至室溫。“本質上，它們是可以代替通常有毒的有機溶劑的液體，”米特拉戈特里解釋說。“這是它們在製藥應用中的主要優勢之一。”
米特拉戈特里和他的團隊合成了各種離子液體，並篩選了它們穿透皮膚和生物膜的能力。然後，他們對人類病原體銅綠假單胞菌和沙門氏菌的12種離子液體配方進行了測試，發現至少一種具有很強的抗菌活性，使生物膜的存活率降低了99.9%以上。
多用途活性
在進行了額外的皮膚毒性和刺激性測試後，一種離子液體——膽鹼香葉酸酯——成為一種多用途載體，顯示出抗菌活性、最小的毒性和增強的廣譜抗生素頭孢羥氨苄的遞送能力。
然後，研究人員在一個體外皮膚模型中測試了膽鹼香葉酸酯作為抗生素遞送載體的有效性，該模型被損傷並感染了形成生物膜的銅綠假單胞菌。當抗生素頭孢他啶與膽鹼香葉酸酯配對時，存活的細菌不到5%，而單獨使用抗生素時，存活的細菌為80%。
根據亞特蘭大佐治亞理工學院的化學工程師馬克·普勞斯尼茨的說法，這項工作是將離子液體應用於治療微生物皮膚感染的一個有趣的應用，“它為離子液體在醫學中的其他可能應用打開了大門”。米特拉戈特里和他的同事們已經在朝著這個方向思考，“鑑於離子液體顯示出抗生素活性，我們可以看到在任何需要處理表面的地方的應用。”
英國貝爾法斯特女王大學的藥理微生物學家布倫丹·吉爾摩說，“這項研究的各個部分以前已經證明過，但這項研究將它們結合在一起，形成了一個非常連貫的策略”。
吉爾摩補充說，像所描述的那些離子液體可能是提高傳統抗生素（包括一些不再被認為具有臨床用途的抗生素）活性的有吸引力的候選者。
米特拉戈特里和他的團隊的下一步將是擴大目標細菌的範圍，並在體內測試離子液體。
本文經許可轉載，並於2014年6月20日首次發表。