ANTIMIKROBNYE POLIMERY (mini-obzor)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

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.

About the authors

O. A. Novoskol'tseva

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lelya@genebee.msu.su
Москва

A. Yu. Lokova

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Москва

Yu. K. Yushina

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

Москва

A. A. Semenova

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

Москва

A. A. Zezin

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

A. A. Yaroslavov

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Москва

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences