复旦赵东元/赵天聪&福建物构所王培园JACS：构筑介孔茶多酚作为无药物抗菌制剂

在现代医学中，抗菌技术发挥着至关重要的作用，尤其是在面对日益严峻的抗生素耐药性问题时。纳米技术的应用为抗菌领域带来了新的希望，其中纳米材料因其独特的物理化学特性，如高比表面积和增强的催化活性，展现出了巨大的潜力。然而，目前大多数纳米抗菌材料的研究和应用仍面临着生物相容性和选择性问题。为了解决这些挑战，研究人员正在开发新型的纳米抗菌制剂，这些材料不仅能够有效杀灭细菌，还能减少对正常细胞的损害。

图1. 介孔茶多酚的可控合成及抗菌性质研究

针对此需求，复旦大学化学与材料学院赵东元院士/赵天聪研究员团队联合中国科学院福建物质结构研究所王培园研究员在J. Am. Chem. Soc.发表研究论文，报道了一种具有高效抗菌性能的新型介孔聚茶多酚纳米粒子。基于对多种分子间作用力（π-π共轭、氢键等）的调控，使多元相互作用达到协调，胶束自组装-单体聚合速率相互平衡，实现了介孔纳米结构的可控制备。所制备的介孔茶多酚纳米粒呈现出~100 nm直径的均匀球形形貌，具有~15 nm的开放介孔孔道，比表面积高达~ 106 m² g^-1。分子动力学和粗粒化模拟计算，与实验调控分析一同验证了氢键和π-π共轭之间的协调对于稳定胶束、可控自组装过程的必要性。通过调整多种分子间作用力，所得到的介孔茶多酚纳米粒粒径、孔结构均可在大范围内可控变化，彰显合成方法的可控及可调能力。

图2. 介孔茶多酚的形貌及理化性质表征

所制备的介孔茶多酚纳米粒子在有着良好的生物相容性之余，无需负载任何药物即可实现对金黄色葡萄球菌的高效抑制。这种介形制剂在低浓度约10 μg/mL时就能抑制50 %的体外金黄色葡萄球菌生长，并且在约25 μg/mL时实现完全抑制。在小鼠创伤模型中，实现了加速创伤愈合和在6-8天内完全闭合。细菌的蛋白质组学研究表明，这种卓越的抗菌特性归因于介形制剂的介孔结构和儿茶素分子干预细菌代谢的协同效应。介孔多酚类材料的可控合成及“drug-free”纳米抗菌制剂的制备为新型功能性医用纳米材料提供了新的可能。

这一成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上，复旦大学化学系博士生林润峰/先进材料实验室博士生李高阳为共同第一作者，复旦大学化学与材料学院赵东元院士/赵天聪研究员、中国科学院福建物质结构研究所王培园研究员为文章共同通讯作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Synthesis of Mesoporous Catechin Nanoparticles as Biocompatible Drug-Free Antibacterial Mesoformulation

Runfeng Lin^#, Gaoyang Li^#, Qianfeng He, Junfeng Song, Yanming Ma, Yating Zhan, Minjia Yuan, Qi Li, Dongliang Chao, Xiaomin Li, Peiyuan Wang*, Tiancong Zhao*, Dongyuan Zhao*

J. Am. Chem. Soc., 2024, DOI: 10.1021/jacs.4c08336

研究团队简介

赵东元院士，中国科学院院士、第三世界科学院院士。主要从事介孔材料的可控合成及催化、能源、环境、生物应用研究，发展合成了19种复旦大学命名的介孔材料及系列新组分、结构的有序介孔材料，提出了一系列合成新方法体系，取得了国际公认的开创性成果。在国际重要刊物上发表论文近800篇，包括Science, Nature, Nat. Mater., Nat. Chem., JACS, Angew, Adv. Mater等顶级期刊，被引13万余次，h指数178（谷歌学术），连续多年（2011-2021）被列为全球化学、材料两个领域高被引科学家和中国最具国际影响力科学家。获得了多项国内外重要奖项，包括国家自然科学一等奖（2020）、国际介观结构协会成就奖（2008）、何梁何利科技进步奖（2009）、印度化学会Rao Award（2013）、发展中国家科学院科学奖（2016）、中国分子筛成就奖（2017）、中国化学会化学贡献奖（2018）、Khwarizmi 国际奖（2019）、Nano Research Award（2020）、ACS Nano Award（2021）等。

https://www.x-mol.com/university/faculty/272386