Азобензольная система меняет высвобождение лекарства в зависимости от гипоксии ткани

В журнале Science Advances сообщили об азобензольной системе кинетической регуляции для антибактериальной терапии. В ней градиенты кислорода, обычно присутствующие в инфицированных тканях, непрерывно программируют кинетику реакций через конкуренцию за электроны science.orgScience Advancesscience.orgОткрыть источник ↗. По словам авторов, традиционные стимул-чувствительные антибактериальные системы обычно работают по бинарной схеме «триггер — активация». Поэтому они плохо подходят для меняющейся микросреды инфекции и способствуют сохранению инфекции и развитию устойчивости.

В сети восстановительных реакций кислород выступает конкурирующим акцептором электронов. Перенос электронов распределяется между восстановлением азогруппы и потреблением кислорода. Электронное строение заместителей дополнительно меняет склонность к восстановлению и задаёт разные кинетические режимы.

Эта кинетика проявилась в разных профилях наномасштабной диссоциации и высвобождения лекарства. Электронно-насыщенные азобензолы быстро разбирались при выраженной гипоксии, а электроноакцепторные структуры поддерживали высвобождение при умеренной гипоксии. В результате антибактериальное действие подстраивалось под состояние инфекции.

По данным авторов, те же электронные особенности, что определяют кинетику восстановления, снижали реакционную способность и токсичность восстановительных метаболитов. В работе конкуренция за электроны предложена как способ превращать градиенты среды в непрерывные кинетические сигналы для адаптивной антибактериальной терапии.