在全球范围内，多药耐药（MDR）细菌的快速传播已经演变成一场公共卫生危机。ESKAPE病原体，因其能“逃脱”常用抗生素的治疗且具有高耐药性而备受关注。特别令人担忧的是，超过50年来，没有新的抗生素类别被批准用于根除革兰氏阴性细菌。因此，迫切需要开发新的抗菌剂。2024年8月,西北工业大学柔性电子前沿科学中心的研究团队Qian Zhou等人在《Science Advances》发表了题为“Fluoroamphiphilic polymers exterminate multidrug-resistant Gram-negative ESKAPE pathogens while attenuating drug resistance”的研究论文，展示了一项重要研究成果。他们设计合成了一类新型氟两亲性阳离子聚合物，通过模仿阳离子抗菌肽的两亲性，在对抗多药耐药革兰氏阴性 ESKAPE 病原体方面展现出巨大潜力，为解决日益严峻的细菌耐药性问题提供了新的方向。

 该研究团队通过可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合反应，成功设计并合成了一系列氟两亲性阳离子聚合物。利用两种含胺单体（2-氨乙基甲基丙烯酰胺（AEMA）和 2-（二甲氨基）乙基甲基丙烯酸酯（DMAEMA））作为阳离子链段，2,2,3,3,4,4,4 - 七氟丁基甲基丙烯酸酯（HFBMA）作为疏水链段构建了这些聚合物。其中，最优的氟两亲性聚合物（PD₄₅HF₅）显示出对所有MDR革兰氏阴性ESKAPE病原体的选择性抗菌能力，低耐药性，高体外细胞选择性，以及体内治疗效果。这些发现表明氟两亲性阳离子聚合物作为对抗MDR革兰氏阴性ESKAPE细菌和减轻抗生素耐药性的有希望的抗菌剂具有巨大潜力，解决了长期以来缺乏有效抗生素对抗MDR革兰氏阴性ESKAPE病原体的问题，特别是在没有新类别抗生素批准用于治疗革兰氏阴性细菌感染超过50年的背景下。通过开发新型氟两亲性聚合物，本研究不仅提供了一种新的抗菌策略，还为未来临床应用提供了潜在的有效抗菌材料。

图 1.含氟两亲性聚合物的设计和合成。

(A）PA_mHF_n and PD_mHF_n 聚合物通过 RAFT 聚合的合成路线.（B）优化后的示意图PD₄₅HF₅对根除革兰氏阴性ESKAPE病原体具有最高的细胞选择性.

图 2.体外生物相容性研究

(A 和 B) PA_mHF_n和 PD_mHF_n的溶血活性.（C 和 D）PA₄₀HF₁₀和 PD₄₅HF₅（64和128 μg/ml）在 1、3 和 5 天的细胞活力.

图3.抗菌机制研究

(A)PA₅₀和 PA₄₀HF₁₀的细胞质膜去极化.（B）PD₅₀和 PD₄₅HF₅的细胞质膜去极化.（C） PA₄₀HF₁₀、PD₄₅HF₅和 Lev 对 ESBL-EC的细菌杀伤动力学.（D 和 E）与各种聚合物共孵育后通过SEM 观察到的细菌形态。

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp6604

DOI: 10.1126/sciadv.adp6604