几个世纪以来,波罗的海国家的人们一直将古老的琥珀用于医疗用途。即使到了今天,也给婴儿提供了可咀嚼的琥珀项链,以减轻出牙的痛苦,人们还称其粉状琥珀在e剂和软膏中具有抗炎和抗感染的功效。现在,科学家们查明了有助于解释波罗的海琥珀的治疗效果的化合物,并可能导致开发抗药性感染的新药。

研究人员今天将在美国化学学会(ACS)春季会议上介绍他们的研究结果。

根据美国疾病控制与预防中心的数据,在美国,每年至少有280万人感染抗生素耐药性,导致35,000例死亡。该项目的主要研究者伊丽莎白·安布罗斯说:“我们从以前的研究中知道,波罗的海琥珀中可能会产生新的抗生素,但尚未对其进行系统地研究。” “我们现在已经提取并鉴定出波罗的海琥珀中的几种化合物,它们对革兰氏阳性,抗药性细菌具有活性。”

安布罗斯的兴趣最初源于她的波罗的海传统。在拜访立陶宛的家人时,她收集了琥珀色的样本,并听到了有关其药用用途的故事。波罗的海地区蕴藏着世界上最大的矿床资源,该矿床是大约4400万年前形成的化石树脂。该树脂从剑尾草科(Sciadopityaceae)现已灭绝的松树中渗出,可抵御微生物(例如细菌和真菌)以及会被困在树脂中的食草昆虫的防御。

明尼苏达大学的Ambrose和研究生Connor McDermott除了分析了Ambrose收集的一些样品以外,还分析了市售的波罗的海琥珀色样品。McDermott解释说:“一个主要的挑战是从琥珀色的卵石中制备出均匀的细粉,可以用溶剂萃取。” 他使用了台式广口瓶轧机,其中的广口瓶中装有陶瓷珠和琥珀卵石,并在其侧面旋转。通过反复试验,他确定了珠与卵石的正确比例,以产生半细粉。然后,他使用溶剂和技术的各种组合,通过气相色谱-质谱法(GC-MS)过滤,浓缩和分析了琥珀色粉末提取物。

从GC-MS光谱中鉴定出数十种化合物。最令人感兴趣的是松香酸,脱氢松香酸和棕榈酸(20碳,具有已知生物活性的三环有机化合物)。由于这些化合物难以纯化,研究人员购买了纯净的样品并将其送到一家公司,以测试它们对9种细菌的活性,其中某些细菌已知对抗生素具有抗性。

麦克德莫特说:“最重要的发现是这些化合物对革兰氏阳性细菌(例如某些金黄色葡萄球菌)具有活性,但对革兰氏阴性细菌没有活性。” 革兰氏阳性细菌的细胞壁比革兰氏阴性细菌复杂。他说:“这意味着细菌膜的组成对于化合物的活性很重要。” 麦克德莫特(McDermott)还获得了日本雨伞松树,这是与产生树脂的树种最接近的活树,这种树种后来变成了波罗的海琥珀色。他从针和茎中提取了树脂,并鉴定了香紫苏,提取物中存在的一种分子在理论上可以进行化学转化以产生研究人员在波罗的海琥珀色样品中发现的生物活性化合物。

“我们为取得这些结果而感到高兴,”安布罗斯说。“枞酸及其衍生物可能是尚未开发的新药来源,尤其是用于治疗由革兰氏阳性细菌引起的感染,这种细菌对已知抗生素的耐药性正在日益提高。”