综述：合成抗菌聚合物治疗感染性疾病的研究进展与展望

这篇综述系统探讨了合成抗菌聚合物（SAP）作为抗生素耐药性危机解决方案的前沿进展。文章聚焦SAP的广谱抗菌活性、低毒性和抗耐药性屏障等设计优势，深入解析其通过膜破坏机制（如阳离子聚合物静电作用）靶向多重耐药菌（MRSA）和生物膜的创新策略，为感染性疾病（如肺炎、结核病）治疗提供新范式。

　　

Abstract
细菌性脑膜炎、肺炎和结核病等疾病的卷土重来，与抗生素耐药性发展密切相关。天然抗生素因滥用逐渐失效，而合成抗菌聚合物（SAP）凭借可定制特性成为革命性替代方案。这类材料通过精确设计可实现广谱抗菌活性、低宿主毒性和高抗耐药性阈值，其核心机制在于通过阳离子基团（如季铵盐聚合物）与带负电的微生物膜（如革兰氏阴性菌的脂多糖层）发生静电作用，导致膜穿孔和细胞裂解。

Introduction
微生物感染的千年抗争史在青霉素发现后迎来转折，但20世纪70年代起抗生素研发停滞，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等超级细菌肆虐。WHO将耐药性列为全球健康重大威胁，而传统抗生素开发面临成本高、周期长等瓶颈。SAP的独特优势在于：①分子尺寸限制其仅作用于细胞膜，避免线粒体毒性；②聚合技术可规模化生产；③通过两亲性设计同时实现疏水-亲水平衡，增强对生物膜的渗透。

Evolution of antimicrobial polymers
20世纪40年代纤维素等天然聚合物的抗菌性初现端倪，1965年2-甲基丙烯酰氧基托品酮共聚物的杀菌性报道标志着SAP时代开启。现代技术已能精准调控单体序列（如乙烯基吡啶与乙烯亚胺交替排列），赋予材料pH响应性或靶向特定菌种（如铜绿假单胞菌）的能力。

Classification of the SAPs by composition
按结构可分为三类：①固有杀菌聚合物（如聚季铵盐）；②共价接枝活性单元聚合物（如肽模拟物修饰的聚乙二醇）；③载药释放型聚合物。其中阳离子型占比超70%，其电荷密度与抗菌效价（MIC₅₀
）呈正相关，但对哺乳细胞溶血率需控制在<5%。

Design parameters of SAPs
关键设计要素包括：①阳离子度（影响膜吸附）；②疏水链长度（决定膜插入深度）；③π-π堆叠基团（增强细菌膜扰动）。例如含双键的咪唑类单体聚合后，对耐万古霉素肠球菌（VRE）的MIC可低至8 μg/mL。

Advantages and limitations
相较于抗生素，SAP对MRSA的杀灭效率提升3个数量级，但高分子量（>10 kDa）可能导致肝肾蓄积。最新策略是构建可降解酯键，如聚β-氨基酯在完成杀菌后水解为无毒小分子。

Stimuli-responsive SAPs
智能响应材料成为研究热点：①pH敏感型（感染部位酸性环境触发释药）；②温度敏感型（局部发热增强膜穿透）；③酶响应型（金黄色葡萄球菌分泌的脂肪酶可激活前药）。这类"隐形武器"在动物模型中使败血症存活率提高60%。

Conclusion and future perspectives
SAP在导管涂层、吸入制剂等场景已进入临床前评估，但需解决环境持久性（半衰期>180天）问题。下一代材料或将整合CRISPR-Cas9基因编辑技术，实现对耐药基因的精准打击。

CRediT authorship contribution statement
作者团队来自印度（国内判定有误，应修正为国外），研究涵盖分子设计-体内评价全链条，未披露利益冲突。