Polymer Science, Series CPolymer Science, Series CВысокомолекулярные соединения. Серия С2308-11472412-9860The Russian Academy of Sciences69912510.7868/S2412986025010076ArticlesСтатьиReview ArticleANTIMIKROBNYE POLIMERY (mini-obzor)АНТИМИКРОБНЫЕ ПОЛИМЕРЫ (мини-обзор)Novoskol'tsevaO. A.НовоскольцеваО. А.lelya@genebee.msu.suLokovaA. Yu.ЛоковаА. Ю.YushinaYu. K.ЮшинаЮ. К.SemenovaA. A.СеменоваА. А.ZezinA. A.ЗезинА. А.YaroslavovA. A.ЯрославовА. А.Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваФГБНУ "ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАНФГБНУ "Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова" РАН15122025671VOL 67, NO1 (2025)ТОМ 67, №1 (2025)808923122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://jdigitaldiagnostics.com/2308-1147/article/view/699125

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.

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.

Работа выполнена за счет гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития (проект № 075-15-2024-483).Daruka L., Czikkely M.S., Szili P., Farkas Z., Balogh D., Grézal G., Maharramov E. et al. // Nat. Microbiol. 2025. V. 10. P. 313.Alkarri S., Saad H.B., Soliman M. // Polymers. 2024. V. 16, № 6. P. 771.Javadi H., Lehnen A.-C., Hartlieb M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2025. V. 64. № 24. P. e202503738.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.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.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.Gilbert P., Moore L.E. // J. Appl. Microbiol. 2005. V. 99, № 4. P. 703.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.Boyce J.M. // Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2023. V. 12. № 1. P. 32.Buffet-Bataillon S., Tattevin P., Bonnaure-Mallet M., Jolivet-Gougeon A. // Int. J. Antimicrob. Ag. 2012. V. 39. № 5. P. 381.Sola E.A., Bourilhón P., Manzo R.M., Frisón L.N. // J. Food Saf. 2023. V. 43, № 1. P. e13017.Copes W.E., Ojiambo P.S. // Plant Dis. 2023. V. 107. № 2. P. 480.Jaglic Z., Cervinkova D. // Vet. Med. 2012. V. 57, № 6. P. 275.Alfei S., Schito A.M. // Polymers. 2020. V. 12. № 5. P. 1195.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.Kenawy E.-R., Worley S.D., Broughton R. // Biomacromolecules. 2007. V. 8. № 5. P. 1359.Akbari A., Bigham A., Rahimkhoei V., Sharifi S., Jabbari E. // Polymers. 2022. V. 14. № 9. P. 1634.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.Pham P., Oliver S., Boyer C. // Macromol. Chem. Phys. 2023. V. 224. № 3. P. 2200226.Ganewatta M.S., Tang C. // Polymer. 2015. V. 63. P. A1.Tang M., Chen C., Zhu J., Allcock H.R., Siedlecki C.A., Xu L.-C. // Bioact. Mater. 2021. V. 6. № 2. P. 447.Chen A., Peng H., Blakey I., Whittaker A.K. // Polym. Rev. 2017. V. 57. № 2. P. 276.Lou Y., Gaitor J., Treichel M., Noonan K.J.T., Palermo E.F. // ACS Macro Lett. 2023. V. 12. № 2. P. 215.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.Garg G., Chauhan G.S., Gupta R., Ahn J.-H. // J. Colloid Interface Sci. 2010. V. 344. № 1. P. 90.Ulery B.D., Nair L.S., Laurencin C.T. // J. Polym. Sci. B: Polym. Phys. 2011. V. 49. № 12. P. 832.Sivakanthan S., Rajendran S., Gamage A., Madhujith T., Mani S. // Food Res. Int. 2020. V. 136. P. 109327.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.Haktaniyan M., Bradley M. // Chem. Soc. Rev. 2022. V.  51. № 20. P. 8584.Goy R.C., Britto D.D., Assis O.B. // Polímeros. 2009. V. 19. № 3. P. 241.Muxika A., Etxabide A., Uranga J., Guerrero P., de la Caba K. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. V. 105. Pt. 2. P. 1358.Yan D., Li Y., Liu Y., Li N., Zhang X., Yan C. // Molecules. 2021. V.  26. № 23. P. 7136.Dhlamini K.S., Selepe C.T., Ramalapa B., Tshweu L., Ray S.S. // Macromol. Mater. Eng. 2024. V. 309. № 9. P. 2400018.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.Guarnieri A., Triunfo M., Scieuzo, C. // Hermetia Illucens. Sci Rep. 2022. V. 12. № 1. P. 8084.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.Lebaudy E., Guilbaud-Chéreau C., Frisch B., Vrana N.E., Lavalle P. // Adv. Nanobiomed. Res. 2023. V. 3. № 12. P. 2300080.Zhu H., Liu R., Shang Y., Sun L. // Eng. Regen. 2023. V. 4. № 1. P. 20.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.Hyldgaard M., Mygind T., Vad B.S., Stenvang M., Otzen D.E., Meyer R.L. // Appl. Environ. Microbiol. 2014. V. 80. № 24. P. 7758.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.Chen Y., Miao W., Li X., Xu Y., Gao H., Zheng, B. // Trends Food Sci. Technol. 2023. V. 139. P. 104131.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.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.Zhang R.-Y., Wang P.-F., Li H.-X., Yang Y.-J., Rao S.-Q. // Polymers. 2023. V. 15. № 23. P. 4517.Chang Y., McLandsborough L., McClements D.J. // Food Hydrocoll. 2014. V. 35. P. 137.Chang Y., McLandsborough L., McClements D.J. // J. Agric. Food Chem. 2012. V. 60. № 7. P. 1837.Vidal L., Thuault V., Mangas A., Coveñas R., Thienpont A., Geffard M. // J. Amino Acids. 2014. V. 2014. № 1. P. 672367.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.Zhang Y., Jiang J., Chen Y. // Polymer. 1999. V. 40. № 22. P. 6189.Kuroki A., Tchoupa A.K., Hartlieb M., Peltier R., Locock K.E., Unnikrishnan M., Perrier S. // Biomaterials. 2019. V. 217. P. 119249.Muñoz-Bonilla A., Fernández-García M. // Prog. Polym. Sci. 2012, V. 37. № 2. P. 281.Qiu H., Si Z., Luo Y., Feng P., Wu X., Hou W. et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2020. V. 8. P. 910.Luo X., Jiang Z., Zhang N., Yang Z., Zhou Z. // Polymers. 2017. V. 9. № 10. P. 517.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.Zubris D.L., Minbiole K.P.C., Wuest W.M. // Curr. Top. Med. Chem. 2017. V. 17. № 3. P. 305.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.Jiao Y., Niu L.N., Ma S., Li J., Tay F.R., Chen J.H. // Prog. Polym. Sci. 2017. V. 71. P. 53.Sanches L.M., Petri D.F.S., de Melo Carrasco L.D., Carmona-Ribeiro A.M. // J. Nanobiotechnology. 2015. V. 13. №. 58. P. 1.Benmamoun Z., Chandar P., Jankolovits J., Ducker W.A. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2024. V. 10. № 5. P. 3029.Fischer D., Dautzenberg H., Kunath K., Kissel T. // Int. J. Pharm. 2004. V. 280, № 1–2. P. 253.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.Sinelnikova D.G., Novoskoltseva O.A., Loiko N.G., Nikolaev Y.A., Yaroslavov A.A. // Mendeleev Commun. 2024. V. 34. № 1. P. 31.Jangu C., Long T.E. // Polymer. 2014. V. 55. № 16. P. 3298.Rose V.L., Mastrotto F., Mantovani G. // Polym. Chem. 217. V. 8. № 2. P. 353.Chen Y., Han Q. // Appl. Surf. Sci. 2011. V. 257. № 14. P. 6034.Helander I.M., Alakomi H.-L., Latva-Kala K., Koski P. // Microbiology. 1997. V. 143. №. 10. P. 3193.Khalil H., Chen T., Riffon R., Wang R., Wang Z. // Antimicrob. Agents Chemother. 2008. V. 52. № 5. P. 1635.Akif F.A., Mahmoud M., Prasad B., Richter P., Azizullah A., Qasim M. et al. // Antibiotics. 2022. V. 11. № 10. P. 1371.Jain A., Duvvuri L.S., Farah S., Beyth N., Domb A.J., Khan W. // Adv. Healthc. Mater. 2014. V. 3. № 12. P. 1969.Wang A., Duan S., Hu Y., Ding X., Xu F.-J. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. № 39. P. 44173.Xie Z., Zhang P., Zhang Z., Chen C., Wang X. // Chin. Chem. Lett. 2024. V. 35. № 9. P. 109768.Yang Y., Cai Z., Huang Z., Tang X., Zhang X. // Polym. J. 2018. V. 50. № 1. P. 33.Ortega M.Á., Guzmán Merino A., Fraile-Martínez O., Recio-Ruiz J., Pekarek L. et al. // Pharmaceutics. 2020. V. 12. № 9. P. 874.Galanakou C., Dhumal D., Peng L. // Biomater. Sci. 2023. V. 11. №. 10. P. 3379.Staneva D., Said A.I., Grozdanov P., Nikolova I., Stoyanova R., Jordanova A., Grabchev I. // Photochem. Photobiol. Sci. 2025. V. 24. № 4. P. 593. Altaher Y., Kandeel M. //J. Nanomater. 2022. V. 2022. №. 1. P. 4013016.Kabanov V.A. // Russ. Chem. Rev. 2005. V. 74. № 1. P. 3.Alsayyed R., Ribeiro A., Cabral-Marques H. // Bacteria. 2024. V. 3. № 4. P. 452.Misin V.M., Zezin A.A., Klimov D.I., Sybachin A.V., Yaroslavov A.A. // Polym. Sci. Ser. B. 2021. V. 63. P. 459.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.Guyomard A., Dé E., Jouenne T., Malandain J.-J., Muller G., Glinel K. // Adv. Funct. Mater. 2008. V. 18. № 5. P. 758.Takahashi H., Sovadinova I., Yasuhara K., Vemparala S., Caputo G.A., Kuroda K. // Wiley Interdiscip. Rev.: Nanomed. Nanobiotechnology. 2023. V. 15. № 3. P. e1866.Pal T., Ghosh B., Mukherjee K., Kumar Giri T. // J. Drug Deliv. Sci. Tec. 2025. V. 111. P. 107126.Carmona-Ribeiro A.M., Araújo P.M. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 11. P. 5424.Carmona-Ribeiro A.M., Carrasco L.D.M. // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14. № 5. P. 9906.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.Namivandi-Zangeneh R., Wong E.H.H., Boyer C. // ACS Infect. Dis. 2021. V. 7. № 2. P. 215.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.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.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.Gupta S., Keerthan S.K., Kudipady M.L., Puttaiahgowda Y.M. // Adv. Polym. Technol. 2024. V. 2024. № 1. P. 5527195.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.Tamayo L., Azócar M., Kogan M., Riveros A., Páez, M. // Mater. Sci. Eng. C. 2016. V. 69. P. 1391.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.Gimenez-Ingalaturre A.C., Abad-Álvaro I., Bakir M., Chueca P., Goni P., Laborda F. // Microchem. J. 2024. V. 205. P. 111296.Ma X., Zhou S., Xu X., Du Q. // Front. Surg. 2022. V. 9. P. 905892.Salah I., Parkin I.P., Allan E. // RSC Adv. 2021. V. 11. № 30. P. 18179.Su C., Huang K., Li H.-H., Lu Y.-G., Zheng D.- L. // J. Nanomater. 2020. V. 2020. № 1. P. 5616379.Saed M., Ayivi R.D., Wei J., Obare S.O. // Colloid Interface Sci. Commun. 2024. V. 62. P. 100804.Sarma P.P., Rai A., Baruah P.K. // Antibiotics. 2024. V. 13. № 2. P. 124.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.de Castro K.C., Costa J.M. // J. Polym. Res. 2021. V. 28. №. 230.Ko S., Lee J.-Y., Park D., Kim K. // Macromol. Res. 2025. V. 33. P. 137.Pinho A.C., Piedade A.P. // Polymers. 2020. V. 12. № 11. P. 2469.Sukhareva K., Chernetsov V., Burmistrov I. // Polymers. 2024. V. 16. № 6. P. 809.Druvari D., Tzoumani I., Piperigkou Z., Tzaferi K., Tselentis D., Vlamis-Gardikas A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. № 39. P. 35204.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.Das B.P., Tsianou M. // Adv. Colloid Interface Sci. 2017. V. 244. P. 71.Séon L., Lavalle P., Schaaf P., Boulmedais F. // Langmuir. 2015. V. 31. № 47. P. 12856.Zhu X., Loh X.J. // Biomater. Sci. 2015. V. 3. № 12. P. 1505.Wang Q., Wang L., Gao L., Yu L., Feng W., Liu N. et al. // J. Mater. Chem. B. 2019. V. 7. № 24. P. 3865.Li L., Jung J., Ma W., Wen J., Ren X., Sun Y. // Mater. Sci. Eng. C. 2020. V. 115. P. 111122.Akintola J., Chen Y., Digby Z.A., Schlenoff J.B. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2023. V. 15. № 43. P. 50058.Lichter J.A., Rubner M.F. // Langmuir. 2009. V. 25. № 13. P. 7686.Parbat D., Manna U. // Mater. Adv. 2023. V. 4. № 1. P. 35.Criado-Gonzalez M., Mijangos C., Hernández R. // Polymers. 2021. V. 13. № 14. P. 2254.Redondo M., Pereira A., Pereira C.M., Melo L.F. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 23. P. 3067.Li Z., Lee D., Sheng X., Cohen R.E., Rubner M.F. // Langmuir. 2006. V. 22. № 24. P. 9820.Ajdnik U., Finšgar M., Zemljič L.F. // Carbohydr. Polym. 2020. V. 232. P. 115817.Chuang H.F., Smith R.C., Hammond P.T. // Biomacromolecules. 2008. V. 9. № 6. P. 1660.Yu X., Liao X., Chen H. // Int. J. Nanomedicine. 2021. V. 16. P. 2983.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.Bromberg L., Magariños B., Concheiro A., Hatton T.A., Alvarez-Lorenzo C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2024. V. 63. № 14. P. 6268.Santoro O., Izzo L. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. № 14. P. 7587.Nasef M.M., Gupta B., Shameli K., Verma C., Ali R.R., Ting T.M. // Polymers. 2021. V. 13. P. 3102.Zhang Y., Zhang X., Zhao Y.-Q., Zhang X.-Y., Ding X. et al. // Biomater. Sci. 2020. V. 8. № 3. P. 997.