АНТИМИКРОБНЫЕ ПОЛИМЕРЫ (мини-обзор)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Неконтролируемое распространение патогенных микроорганизмов признано одной из основных угроз здоровью человека. В статье рассматриваются научные подходы к созданию антибактериальных (биоцидных) препаратов на основе полимеров с катионными группами, последние могут быть использованы самостоятельно или в виде конъюгатов с низкомолекулярными биоцидами и/или неорганическими частицами. Такие препараты проявляют высокую антимикробную активность к широкому кругу бактериальных объектов как в растворе, так и виде тонких пленок и покрытий, нанесенных на различные поверхности. Объединение полимерного и низкомолекулярного биоцидов позволяет повысить эффективность биоцидного действия препарата за счет возможного синергетического эффекта и минимизировать ущерб, наносимый распространением резистентных штаммов патогенных микроорганизмов.

Об авторах

О. А. Новоскольцева

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lelya@genebee.msu.su
Москва

А. Ю. Локова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Москва

Ю. К. Юшина

ФГБНУ "ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН

Москва

А. А. Семенова

ФГБНУ "ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН

Москва

А. А. Зезин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; ФГБНУ "ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН; ФГБНУ "Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова" РАН

Москва; Москва; Москва

А. А. Ярославов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Москва

Список литературы

  1. Daruka L., Czikkely M.S., Szili P., Farkas Z., Balogh D., Grézal G., Maharramov E. et al. // Nat. Microbiol. 2025. V. 10. P. 313.
  2. Alkarri S., Saad H.B., Soliman M. // Polymers. 2024. V. 16, № 6. P. 771.
  3. Javadi H., Lehnen A.-C., Hartlieb M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2025. V. 64. № 24. P. e202503738.
  4. Krul D., Negoseki B.R.D.S., Siqueira A.C., Tomaz A.P.O., Dos Santos É.M., de Sousa I., Vasconcelos T.M., Marinho I.C.R., Arend L.N.V.S., Mesa D., Conte D., Dalla-Costa L.M. // Sci. Total Environ. 2025. V. 973 P. 179124.
  5. Bo L., Sun H., Li Y.-D., Zhu J., Wurpel J.N.D., Lin H., Chen Z.-S. // Front. Pharmacol. 2024. V. 15. P. 1347750.
  6. Santos M.R.E., Fonseca A.C., Mendonça P.V., Branco R., Serra A.C., Morais P.V., Coelho J.F.J. // Materials. 2016. V. 9. № 7. P. 599.
  7. Gilbert P., Moore L.E. // J. Appl. Microbiol. 2005. V. 99, № 4. P. 703.
  8. Arnold W.A., Blum A., Branyan J., Bruton T.A., Carignan C.C., Cortopassi G. et al. // Environ. Sci. Technol. 2023. V. 57. № 20. P. 7645.
  9. Boyce J.M. // Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2023. V. 12. № 1. P. 32.
  10. Buffet-Bataillon S., Tattevin P., Bonnaure-Mallet M., Jolivet-Gougeon A. // Int. J. Antimicrob. Ag. 2012. V. 39. № 5. P. 381.
  11. Sola E.A., Bourilhón P., Manzo R.M., Frisón L.N. // J. Food Saf. 2023. V. 43, № 1. P. e13017.
  12. Copes W.E., Ojiambo P.S. // Plant Dis. 2023. V. 107. № 2. P. 480.
  13. Jaglic Z., Cervinkova D. // Vet. Med. 2012. V. 57, № 6. P. 275.
  14. Alfei S., Schito A.M. // Polymers. 2020. V. 12. № 5. P. 1195.
  15. Huang K.-S., Yang C.-H., Huang S.-L., Chen C.-Y., Lu Y.-Y., Lin Y.-S. // Int. J. Mol. Sci. 2016. V. 17. № 9. P. 1578.
  16. Kenawy E.-R., Worley S.D., Broughton R. // Biomacromolecules. 2007. V. 8. № 5. P. 1359.
  17. Akbari A., Bigham A., Rahimkhoei V., Sharifi S., Jabbari E. // Polymers. 2022. V. 14. № 9. P. 1634.
  18. Kamaruzzaman N.F., Tan L.P., Hamdan R.H., Choong S.S., Wong W.K., Gibson A.J., Chivu A., Fatima Pina M. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 11. P. 2747.
  19. Pham P., Oliver S., Boyer C. // Macromol. Chem. Phys. 2023. V. 224. № 3. P. 2200226.
  20. Ganewatta M.S., Tang C. // Polymer. 2015. V. 63. P. A1.
  21. Tang M., Chen C., Zhu J., Allcock H.R., Siedlecki C.A., Xu L.-C. // Bioact. Mater. 2021. V. 6. № 2. P. 447.
  22. Chen A., Peng H., Blakey I., Whittaker A.K. // Polym. Rev. 2017. V. 57. № 2. P. 276.
  23. Lou Y., Gaitor J., Treichel M., Noonan K.J.T., Palermo E.F. // ACS Macro Lett. 2023. V. 12. № 2. P. 215.
  24. Ul Haq I., Pinto Vieira R., Lima W.G., de Lima M.E., Krukiewicz K. // Arab. J. Basic Appl. Sci. 2024. V. 31. № 1. P. 325.
  25. Garg G., Chauhan G.S., Gupta R., Ahn J.-H. // J. Colloid Interface Sci. 2010. V. 344. № 1. P. 90.
  26. Ulery B.D., Nair L.S., Laurencin C.T. // J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 2011. V. 49. № 12. P. 832.
  27. Sivakanthan S., Rajendran S., Gamage A., Madhujith T., Mani S. // Food Res. Int. 2020. V. 136. P. 109327.
  28. González-López M.E., Calva-Estrada S.d.J., Gradilla-Hernández M.S., Barajas-Álvarez P. // Front. Sustain. Food Syst. 2023. V. 7. P. 1225371.
  29. Haktaniyan M., Bradley M. // Chem. Soc. Rev. 2022. V.  51. № 20. P. 8584.
  30. Goy R.C., Britto D.D., Assis O.B. // Polímeros. 2009. V. 19. № 3. P. 241.
  31. Muxika A., Etxabide A., Uranga J., Guerrero P., de la Caba K. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. V. 105. Pt. 2. P. 1358.
  32. Yan D., Li Y., Liu Y., Li N., Zhang X., Yan C. // Molecules. 2021. V.  26. № 23. P. 7136.
  33. Dhlamini K.S., Selepe C.T., Ramalapa B., Tshweu L., Ray S.S. // Macromol. Mater. Eng. 2024. V. 309. № 9. P. 2400018.
  34. Wu K., Yan Z., Wu Z., Li J., Zhong W., Ding L., Zhong T., Jiang T. // J. Funct. Biomater. 2024. V. 15. № 11. P. 318.
  35. Guarnieri A., Triunfo M., Scieuzo, C. // Hermetia Illucens. Sci Rep. 2022. V. 12. № 1. P. 8084.
  36. Ardean C., Davidescu C.M., Nemeş N.S., Negrea A., Ciopec M., Duteanu N., Negrea P., Duda-Seiman D., Musta V. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 14. P. 7449.
  37. Lebaudy E., Guilbaud-Chéreau C., Frisch B., Vrana N.E., Lavalle P. // Adv. Nanobiomed. Res. 2023. V. 3. № 12. P. 2300080.
  38. Zhu H., Liu R., Shang Y., Sun L. // Eng. Regen. 2023. V. 4. № 1. P. 20.
  39. Yaroslavov A.A., Kuchenkova O.Ye., Okuneva I.B., Melik-Nubarov N.S., Kozlova N.O., Lobyshev V.I., Menger F.M., Kabanov V.A. // Biochim. Biophys. Acta. 2003. V. 1611. № 1–2. P. 44.
  40. Hyldgaard M., Mygind T., Vad B.S., Stenvang M., Otzen D.E., Meyer R.L. // Appl. Environ. Microbiol. 2014. V. 80. № 24. P. 7758.
  41. Li S., Mao Y., Zhang L., Wang M., Meng J., Liu X., Bai Y., Guoet Y. // Biotechnol. Biofuels Biop. 2022. V. 15. № 1. P. 65.
  42. Chen Y., Miao W., Li X., Xu Y., Gao H., Zheng, B. // Trends Food Sci. Technol. 2023. V. 139. P. 104131.
  43. Zhang Y., Wang F., Huang Q., Patil A.B., Hu J., Fan L., Yang Y., Duan H., Dong X., Lin C. // Mater. Sci. Eng. C. 2020. V. 110. P. 110690.
  44. Lu M., Peng W., Kang W., Huang L., Zhang J., Tan S., Huo D.-L., Chen H. // Int. J. Biol. Macromol. 2024. V. 266. Pt. 2. P. 131395.
  45. Zhang R.-Y., Wang P.-F., Li H.-X., Yang Y.-J., Rao S.-Q. // Polymers. 2023. V. 15. № 23. P. 4517.
  46. Chang Y., McLandsborough L., McClements D.J. // Food Hydrocoll. 2014. V. 35. P. 137.
  47. Chang Y., McLandsborough L., McClements D.J. // J. Agric. Food Chem. 2012. V. 60. № 7. P. 1837.
  48. Vidal L., Thuault V., Mangas A., Coveñas R., Thienpont A., Geffard M. // J. Amino Acids. 2014. V. 2014. № 1. P. 672367.
  49. Moschonas G., Geornaras I., Stopforth J.D., Wach D., Woerner D.R., Belk K.E., Smith G.C., Sofos J.N. // J. Food Sci. 2012. V. 77. № 7. P. M405.
  50. Zhang Y., Jiang J., Chen Y. // Polymer. 1999. V. 40. № 22. P. 6189.
  51. Kuroki A., Tchoupa A.K., Hartlieb M., Peltier R., Locock K.E., Unnikrishnan M., Perrier S. // Biomaterials. 2019. V. 217. P. 119249.
  52. Muñoz-Bonilla A., Fernández-García M. // Prog. Polym. Sci. 2012, V. 37. № 2. P. 281.
  53. Qiu H., Si Z., Luo Y., Feng P., Wu X., Hou W. et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2020. V. 8. P. 910.
  54. Luo X., Jiang Z., Zhang N., Yang Z., Zhou Z. // Polymers. 2017. V. 9. № 10. P. 517.
  55. Leong J., Yang C., Tan J., Tan B.Q., Hor S., Hedrick J.L., Yang Y.Y. // Biomater. Sci. 2020. V. 8. № 24. P. 6920.
  56. Zubris D.L., Minbiole K.P.C., Wuest W.M. // Curr. Top. Med. Chem. 2017. V. 17. № 3. P. 305.
  57. Gong Y., Xu X., Aquib M., Zhang Y., Yang W., Chang Y., Peng H., Boyer C., Whittaker A.K., Fu C. // ACS Appl. Polym. Mater. 2024. V. 6. № 12. P. 6966.
  58. Jiao Y., Niu L.N., Ma S., Li J., Tay F.R., Chen J.H. // Prog. Polym. Sci. 2017. V. 71. P. 53.
  59. Sanches L.M., Petri D.F.S., de Melo Carrasco L.D., Carmona-Ribeiro A.M. // J. Nanobiotechnology. 2015. V. 13. №. 58. P. 1.
  60. Benmamoun Z., Chandar P., Jankolovits J., Ducker W.A. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2024. V. 10. № 5. P. 3029.
  61. Fischer D., Dautzenberg H., Kunath K., Kissel T. // Int. J. Pharm. 2004. V. 280, № 1–2. P. 253.
  62. Dos Santos R.L.O., Gallo R.T., Fernandes L.G., Coto N.P., Domaneschi C., Sugaya N.N., Paula C.R. // Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. 2020. V. 130. № 3. P. e285.
  63. Sinelnikova D.G., Novoskoltseva O.A., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Yaroslavov A.A. // Mendeleev Commun. 2024. V. 34. № 1. P. 31.
  64. Jangu C., Long T.E. // Polymer. 2014. V. 55. № 16. P. 3298.
  65. Rose V.L., Mastrotto F., Mantovani G. // Polym. Chem. 217. V. 8. № 2. P. 353.
  66. Chen Y., Han Q. // Appl. Surf. Sci. 2011. V. 257. № 14. P. 6034.
  67. Helander I.M., Alakomi H.-L., Latva-Kala K., Koski P. // Microbiology. 1997. V. 143. №. 10. P. 3193.
  68. Khalil H., Chen T., Riffon R., Wang R., Wang Z. // Antimicrob. Agents Chemother. 2008. V. 52. № 5. P. 1635.
  69. Akif F.A., Mahmoud M., Prasad B., Richter P., Azizullah A., Qasim M. et al. // Antibiotics. 2022. V. 11. № 10. P. 1371.
  70. Jain A., Duvvuri L.S., Farah S., Beyth N., Domb A.J., Khan W. // Adv. Healthc. Mater. 2014. V. 3. № 12. P. 1969.
  71. Wang A., Duan S., Hu Y., Ding X., Xu F.-J. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. № 39. P. 44173.
  72. Xie Z., Zhang P., Zhang Z., Chen C., Wang X. // Chin. Chem. Lett. 2024. V. 35. № 9. P. 109768.
  73. Yang Y., Cai Z., Huang Z., Tang X., Zhang X. // Polym. J. 2018. V. 50. № 1. P. 33.
  74. Ortega M.Á., Guzmán Merino A., Fraile-Martínez O., Recio-Ruiz J., Pekarek L. et al. // Pharmaceutics. 2020. V. 12. № 9. P. 874.
  75. Galanakou C., Dhumal D., Peng L. // Biomater. Sci. 2023. V. 11. №. 10. P. 3379.
  76. Staneva D., Said A.I., Grozdanov P., Nikolova I., Stoyanova R., Jordanova A., Grabchev I. // Photochem. Photobiol. Sci. 2025. V. 24. № 4. P. 593. 
  77. Altaher Y., Kandeel M. //J. Nanomater. 2022. V. 2022. №. 1. P. 4013016.
  78. Kabanov V.A. // Russ. Chem. Rev. 2005. V. 74. № 1. P. 3.
  79. Alsayyed R., Ribeiro A., Cabral-Marques H. // Bacteria. 2024. V. 3. № 4. P. 452.
  80. Misin V.M., Zezin A.A., Klimov D.I., Sybachin A.V., Yaroslavov A.A. // Polym. Sci. Ser. B. 2021. V. 63. P. 459.
  81. Novoskoltseva O.A., Litmanovich E.A., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Yaroslavov A.A. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 19. P. 14717.
  82. Guyomard A., Dé E., Jouenne T., Malandain J.-J., Muller G., Glinel K. // Adv. Funct. Mater. 2008. V. 18. № 5. P. 758.
  83. Takahashi H., Sovadinova I., Yasuhara K., Vemparala S., Caputo G.A., Kuroda K. // Wiley Interdiscip. Rev.: Nanomed. Nanobiotechnology. 2023. V. 15. № 3. P. e1866.
  84. Pal T., Ghosh B., Mukherjee K., Kumar Giri T. // J. Drug Deliv. Sci. Tec. 2025. V. 111. P. 107126.
  85. Carmona-Ribeiro A.M., Araújo P.M. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 11. P. 5424.
  86. Carmona-Ribeiro A.M., Carrasco L.D.M. // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14. № 5. P. 9906.
  87. Yañez-Macías R., Muñoz-Bonilla A., De Jesús-Tellez M.A., Maldonado-Textle H., Guerrero-Sánchez C., Schubert U.S., Guerrero-Santos R. // Polymers. 2019. V. 11. № 11. P. 1789.
  88. Namivandi-Zangeneh R., Wong E.H.H., Boyer C. // ACS Infect. Dis. 2021. V. 7. № 2. P. 215.
  89. Olaru I., Stefanache A., Gutu C., Lungu, I.I., Mihai C., Grierosu C., Calin G., Marcu C., Ciuhodaru T. // Polymers. 2024. V. 16. № 23. P. 3247.
  90. Pereira D., Ferreira S., Ramírez-Rodríguez G.B., Alves N., Sousa Â., Valente J.F. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. № 2. P. 1256.
  91. Géczi Z., Hermann P., Kőhidai L., Láng O., Kőhidai Z., Mészáros T., Barócsi A., Lenk S., Zelles T. // J. Nanomater.  2018. V. 2018. № 1. P. 1048734.
  92. Gupta S., Keerthan S.K., Kudipady M.L., Puttaiahgowda Y.M. // Adv. Polym. Technol. 2024. V. 2024. № 1. P. 5527195.
  93. Jardón-Maximino N., Cadenas-Pliego G., Ávila-Orta C.A., Comparán-Padilla V.E., Lugo-Uribe L.E., Pérez-Alvarez M., Tavizón S.F., Santillán G.d.J.S. // Polymers. 2021. V. 13. № 11. P. 1694.
  94. Tamayo L., Azócar M., Kogan M., Riveros A., Páez, M. // Mater. Sci. Eng. C. 2016. V. 69. P. 1391.
  95. He X., Dai L., Ye L., Sun X., Enoch O., Hu R., Zan X., Lin F., Shen, J. // Adv. Sci. (Weinh). 2022. V. 9. № 14. P. e2105223.
  96. Gimenez-Ingalaturre A.C., Abad-Álvaro I., Bakir M., Chueca P., Goni P., Laborda F. // Microchem. J. 2024. V. 205. P. 111296.
  97. Ma X., Zhou S., Xu X., Du Q. // Front. Surg. 2022. V. 9. P. 905892.
  98. Salah I., Parkin I.P., Allan E. // RSC Adv. 2021. V. 11. № 30. P. 18179.
  99. Su C., Huang K., Li H.-H., Lu Y.-G., Zheng D.- L. // J. Nanomater. 2020. V. 2020. № 1. P. 5616379.
  100. Saed M., Ayivi R.D., Wei J., Obare S.O. // Colloid Interface Sci. Commun. 2024. V. 62. P. 100804.
  101. Sarma P.P., Rai A., Baruah P.K. // Antibiotics. 2024. V. 13. № 2. P. 124.
  102. Brasil M.S.L., Filgueiras A.L., Campos M.B., Neves M.S.L, Eugênio M., Sena L.A., Sant’Anna C.B., da Silva V.L., Diniz C.G., Sant’Ana A.C. // J. Braz. Chem. Soc. 2018. V. 29. № 10. P. 2026.
  103. de Castro K.C., Costa J.M. // J. Polym. Res. 2021. V. 28. №. 230.
  104. Ko S., Lee J.-Y., Park D., Kim K. // Macromol. Res. 2025. V. 33. P. 137.
  105. Pinho A.C., Piedade A.P. // Polymers. 2020. V. 12. № 11. P. 2469.
  106. Sukhareva K., Chernetsov V., Burmistrov I. // Polymers. 2024. V. 16. № 6. P. 809.
  107. Druvari D., Tzoumani I., Piperigkou Z., Tzaferi K., Tselentis D., Vlamis-Gardikas A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. № 39. P. 35204.
  108. Panova I.G., Shevaleva E.A., Gritskova I.A., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Novoskoltseva O.A., Yaroslavov A.A. // Polymers. 2022. V. 14. № 21. P. 4598.
  109. Das B.P., Tsianou M. // Adv. Colloid Interface Sci. 2017. V. 244. P. 71.
  110. Séon L., Lavalle P., Schaaf P., Boulmedais F. // Langmuir. 2015. V. 31. № 47. P. 12856.
  111. Zhu X., Loh X.J. // Biomater. Sci. 2015. V. 3. № 12. P. 1505.
  112. Wang Q., Wang L., Gao L., Yu L., Feng W., Liu N. et al. // J. Mater. Chem. B. 2019. V. 7. № 24. P. 3865.
  113. Li L., Jung J., Ma W., Wen J., Ren X., Sun Y. // Mater. Sci. Eng. C. 2020. V. 115. P. 111122.
  114. Akintola J., Chen Y., Digby Z.A., Schlenoff J.B. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2023. V. 15. № 43. P. 50058.
  115. Lichter J.A., Rubner M.F. // Langmuir. 2009. V. 25. № 13. P. 7686.
  116. Parbat D., Manna U. // Mater. Adv. 2023. V. 4. № 1. P. 35.
  117. Criado-Gonzalez M., Mijangos C., Hernández R. // Polymers. 2021. V. 13. № 14. P. 2254.
  118. Redondo M., Pereira A., Pereira C.M., Melo L.F. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 23. P. 3067.
  119. Li Z., Lee D., Sheng X., Cohen R.E., Rubner M.F. // Langmuir. 2006. V. 22. № 24. P. 9820.
  120. Ajdnik U., Finšgar M., Zemljič L.F. // Carbohydr. Polym. 2020. V. 232. P. 115817.
  121. Chuang H.F., Smith R.C., Hammond P.T. // Biomacromolecules. 2008. V. 9. № 6. P. 1660.
  122. Yu X., Liao X., Chen H. // Int. J. Nanomedicine. 2021. V. 16. P. 2983.
  123. Wu Y., Long Y., Li Q.-L., Han S., Ma J., Yang Y.-W., Gao H. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. № 31. P. 17255.
  124. Bromberg L., Magariños B., Concheiro A., Hatton T.A., Alvarez-Lorenzo C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2024. V. 63. № 14. P. 6268.
  125. Santoro O., Izzo L. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. № 14. P. 7587.
  126. Nasef M.M., Gupta B., Shameli K., Verma C., Ali R.R., Ting T.M. // Polymers. 2021. V. 13. P. 3102.
  127. Zhang Y., Zhang X., Zhao Y.-Q., Zhang X.-Y., Ding X. et al. // Biomater. Sci. 2020. V. 8. № 3. P. 997.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).