季铵化酞菁光敏剂：抗黑色素瘤及多重耐药菌感染的广谱光动力疗法新策略

本研究针对抗生素耐药性感染和黑色素瘤治疗两大医学难题，开发了系列季铵化锌(II)酞菁光敏剂。通过光动力疗法(PDT)评估，证实其对MRSA、ESBL+大肠杆菌等耐药菌株实现1.4-5.6 log杀灭，与多西环素联用展现协同效应，并可使黑色素瘤细胞活力降低85%。该研究为开发兼具抗菌抗肿瘤功能的新型光敏剂提供了重要依据。

　　

抗生素耐药性危机与恶性肿瘤治疗困境正成为21世纪全球公共卫生的重大挑战。据统计，仅在美国2024年就将新增10万例黑色素瘤病例，而耐药菌感染每年导致数百万人死亡。传统治疗手段如手术切除、免疫疗法等存在局限性，迫切需要开发新型治疗策略。光动力疗法(PDT)因其广谱性、低耐药性和精准靶向性备受关注，但现有光敏剂难以同时满足抗肿瘤和抗感染的双重需求。

针对这一科学难题，来自波兰的研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表创新成果。研究人员设计合成五种季铵化锌(II)酞菁衍生物，通过系统评估其光物理性质、抗菌活性和抗肿瘤效果，发现这类化合物能高效产生单线态氧(¹
O₂
)，对包括MRSA、碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌(CRPA)在内的多重耐药菌实现1.4-5.6 log杀灭，并与多西环素产生显著协同效应。更令人振奋的是，最优化合物能使黑色素瘤细胞(MICH2)活力降低85%，通过诱导早期凋亡发挥治疗作用。

研究采用多项关键技术：通过DPBF化学淬灭法测定单线态氧量子产率(Φ_Δ
)；采用标准菌株ATCC系列和临床分离耐药菌株评估光动力抗菌化疗(PACT)效果；利用流式细胞术分析7-AAD染色细胞死亡率和PI染色的细胞周期；采用 Annexin V-FITC/PI双染区分凋亡与坏死；使用人黑色素瘤细胞系MICH2进行抗肿瘤评价。

光物理性质研究
测试化合物在DMSO中的Φ_Δ
值达0.53-0.88，显著高于未取代锌酞菁(ZnPc)参照物。阴离子对抗效应显著，碘化物(2)比硫酸盐(1)的Φ_Δ
提高65%。能带间隙计算显示E_g
值约1.8 eV，表明电子易被激发参与反应。

广谱抗菌活性
在30 J/cm²
光剂量下，化合物1-3对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、粪肠球菌)和革兰阴性菌(产ESBL大肠杆菌、铜绿假单胞菌)均展现4-6 log杀灭效果。特别值得注意的是，其对真菌(白色念珠菌)和皮肤癣菌(须癣毛癣菌)也有显著抑制，且耐药菌株与标准菌株敏感性无统计学差异。

抗生素协同效应
与亚抑制浓度多西环素联用产生超叠加效应：对MRSA的杀灭效果从单独治疗的0.1 log提升至2.6 log；对ESBL+大肠杆菌从0.9 log提升至3.9 log。这表明细菌在应对抗生素压力时可能增加对PDT的敏感性。

抗黑色素瘤机制
化合物3在1 μM浓度下30分钟内即诱导59%细胞死亡，24小时后达64%。10 μM浓度时主要通过晚期凋亡途径，使细胞活力降低85%。显微镜观察显示光照后细胞出现膜破损、形态皱缩等典型凋亡特征。

该研究突破性地证实季铵化酞菁可同时作为抗肿瘤和抗感染光敏剂。其阳离子特性促进微生物膜结合，而锌(II)中心与吡啶氧基的协同作用保障了高效¹
O₂
生成。与多西环素的协同效应为临床联合用药提供新思路，而针对黑色素瘤的凋亡诱导机制则暗示其可能增强免疫治疗效果。未来研究可聚焦于脂质体载药系统开发，推动这类"双功能"光敏剂的转化应用。这项工作为应对耐药性危机和难治性肿瘤提供了创新解决方案，展现出广阔的应用前景。