抗生素滥用已经成为当代医学界与畜牧业一个很严重的问题，滥用的结果造成细菌抗药性，人生病药却没效了。虽然大家都知道严重性，但减少使用抗生素可不是马上就能达成。那么把吃下去的抗生素“关掉”呢？

关掉抗生素让它失效

荷兰格罗宁根大学(University of Groningen)的一组研究团队就示范了在抗生素开始作用数个小时后，如何利用温暖的阳光照射让它失去作用，研究刊登在“自然 化学”(Nature Chemistry)杂志。

这项研究的基本原理是在药物的分子中加入遇热或见光便会改变形状的化合物。这样做的原因为何？我们知道药物在体内与一些特定的酵素分子产生互动，进而让他们失去作用，而产生互动的原因在于药物分子的形状能跟它的目标分子表面的受体契合，就好像钥匙与钥匙孔，因此，如果改变了抗生素的形状，让它无法跟它原始要对付的目标受体契合，抗生素变无法产生作用了。

偶氮苯带来的灵感

有机化学家 Ben Feringa 带领这个团队，利用一种已知的光切换分子─偶氮苯(azobenzene)进行实验。偶氮苯是由两个苯与两个氮组成，组合的方式是“苯─氮─氮─苯”：

(Photo Credit: Wikimedia Commons)

不过偶氮苯是一种同分异构物（注），一般情况如下图左，但经紫外光照射后会变成下图右的样子，看起来就像是把其中一半翻转后再接上去的样子，于是，我们可以发现左边的形状接近 Z 形，右边则接近 C 形。透过照射紫外光可以把形状从 Z 形变 C 形，如果改照可见光或加热就可以改回去。

(Photo Credit: Wikimedia Commons)

团队接着用与偶氮苯类似、里面含有抗细菌分子的变种物质─喹诺酮(quinolone)化合物进行研究，这类化合物可以干扰细菌在复制 DNA 时所用到的酵素。这种修改过的喹诺酮在照射紫外光后变成 C 形，正好拿来对付大肠杆菌等细菌，接着，在照射到阳光或在体内加热后，他们变回 Z 形，就不再对细菌发生作用。

改变药物在人体内的作用时机

研究团队打算另外研发用可见光或红外光触发的分子，以免因为使用有害人体的紫外光，造成额外的伤害。

除了降低滥用抗生素带来的后遗症，这项研究也代表可以降低药物的副作用，比方说当人们刚刚吞下药丸后，药物就会在肠道里发生作用而误杀一些益菌；如果药物可以在进入人体一段时间才发生作用，就可以让他们在到达目标区域后才开始行动，如此便可避免滥杀无辜。

注释 同分异构物指有着相同的成分，但组成的架构与分子的特性不相同的两种化合物，例如巧克力中的可可碱的分子结构中，有一个甲基换了位置，它就会变成茶碱。另外，像偶氮苯这种单侧上下翻转就不一样的情形，叫做“顺反异构”。（回到本文）

相关资讯 Optical control of antibacterial activity Antibiotics: Light-sensitive drugs to tackle hardy bugs 偶氮苯