靶向MRSA和MDR大肠杆菌的智能膜：分子对接引导的黄连素缓释抗菌冷冻凝胶

针对多药耐药菌(MDR)感染难题，研究人员开发了基于聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)的黄连素(Ber)缓释冷冻凝胶膜。通过FT-IR表征和分子对接技术证实，该材料对MRSA和MDR E. coli抑制率分别达87.2%和96.8%，SEM显示其可破坏细菌生物膜，为伤口治疗提供新型抗菌平台。

　　

随着多药耐药菌(MDR)在全球范围内的蔓延，伤口感染治疗面临严峻挑战。世界卫生组织预测，到2050年每年将有千万人死于MDR感染。特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐药大肠杆菌(MDR E. coli)等病原体，不仅加剧伤口炎症，更严重阻碍愈合进程。传统抗生素的失效迫使科学家转向植物活性成分开发新型抗菌材料。

来自中国的研究团队在《Biophysical Chemistry》发表创新成果，将传统中药黄连素(Berberine, Ber)与聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)冷冻凝胶结合，构建出智能抗菌膜。研究通过分子对接技术精准锁定细菌关键蛋白靶点，证实该材料对MRSA和MDR E. coli分别具有87.2%和96.8%的抑制率，SEM成像显示其能有效破坏细菌生物膜结构，为临床抗感染治疗提供了新思路。

关键技术包括：冷冻凝胶合成技术、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征、细胞毒性(MTT)检测、琼脂扩散法和时间-杀菌曲线实验，以及分子对接分析（涉及1BXW、6KZX等10个细菌蛋白靶点）。

【材料与表征】
通过FT-IR验证Ber成功负载至pHEMA网络，2920 cm^-1
处特征峰证实CH₃
存在。空白凝胶在1083 cm^-1
处显示C-O-C伸缩振动峰，负载后出现1500 cm^-1
酰胺键，表明Ber的稳定结合。

【生物相容性】
L929成纤维细胞实验显示，含Ber膜组细胞活性保持88%以上，证实材料安全性。MTT结果支持其适用于伤口敷料。

【抗菌性能】
高剂量Ber膜(BM2)对MRSA和MDR E. coli的抑制率分别达87.2%和96.8%。SEM图像清晰展示细菌膜结构破裂和生物膜瓦解，呈现剂量依赖性效应。

【分子机制】
对接研究发现Ber与E. coli DNA旋转酶B(6KZX)结合最强(-7.898 kcal/mol)，与MRSA的PBP2a(4CJN)结合最弱(-3.743 kcal/mol)。这种差异提示其对革兰氏阴性菌更具靶向优势。

该研究突破性地将传统草药与现代材料科学结合，通过理性设计实现抗菌精准打击。特别值得注意的是，Ber通过同时干扰细菌膜结构、能量代谢和DNA复制等多途径发挥协同作用，大幅降低耐药风险。这种可局部缓释的智能材料，既能规避Ber水溶性差的缺陷，又可减少全身给药副作用，为慢性伤口管理提供创新解决方案。研究揭示的分子对接数据更为后续抗菌药物设计提供了重要理论依据。