近日，我校材料科学与工程学院刘润辉教授课题组在抗真菌感染聚合物的研究中取得了新的进展。微生物代谢产物作为抗菌药物的丰富来源受到广泛关注，刘润辉教授等研究人员通过模拟链霉菌代谢物ε-聚赖氨酸的结构，设计合成了一类活性高、毒性低的抗真菌β-多肽聚合物，聚(DL-二氨基丙酸)(PDAP)。该成果以题为“Microbial Metabolite Inspiredβ-Peptide Polymers Displaying Potent and Selective Antifungal Activity”发表在Advanced Science上(DOI: 10.1002/advs.202104871)。

侵袭性真菌感染造成全球每年约150万人死亡，尤其在免疫抑制人群中更是常见。但临床使用的抗真菌药物种类少，并且伴随着功效差、毒副作用大等问题。更令人担忧的是，长期反复使用抗真菌药物造成了严重的真菌耐药性问题，影响人类对真菌感染的有效控制。因此亟需研究寻找抗真菌活性高、安全性好、不易产生耐药性的抗真菌剂来应对真菌感染的严重问题。ε-聚赖氨酸具有高效的抗细菌活性，但抗真菌活性较弱。作者推测其原因是真菌细胞膜相对于细菌具有更低的负电荷密度，造成ε-聚赖氨酸与真菌细胞膜的相互作用较弱，抗真菌活性不佳。作者提出通过提高ε-聚赖氨酸的正电荷密度来设计抗真菌聚合物，设计并基于本课题组近期建立的水分耐受的β-NTA聚合制备β-多肽合成方法(Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59(18), 7240)制备了高正电荷密度的β-多肽聚合物，聚(DL-二氨基丙酸)(PDAP)。研究表明，PDAP具有强效的抗真菌活性，忽略不计的溶血毒性和细胞毒性，能够有效清除真菌成熟生物被膜，且不易使真菌产生耐药性。作者深入研究了PDAP的抗真菌机理，并报道了其优异的体内安全性和有效治疗真菌角膜炎感染的效果，展示了PDAP在抗真菌领域具有广阔的应用前景。

我校张东辉博士是该论文的第一作者，刘润辉教授是通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委等基金的资助。