抗菌肽、聚离子液体等阳离子聚合物在与细菌的接触过程中，首先通过静电相互作用吸附在细菌表面，然后将疏水链插入细菌细胞膜的亲脂性区域，使细胞膜结构破坏而导致细菌死亡。与常规抗生素相比，阳离子型聚合物等新型抗菌剂不会产生严重的耐药性，成为近年来抗菌材料等领域的研究热点。聚离子液体PILs是指由离子液体单体聚合而成的，在重复单元上具有阴阳离子基团的一类离子液体聚合物。课题组前期研究发现，烷基取代PILs具有优异的自组装性能。所形成的纳米粒子表面电荷密度高，因而在抗菌领域具有潜在的应用价值。

课题组系统研究了烷基取代PIL纳米粒子组成结构（碳链长度，电荷密度，阴离子）与抗菌性能之间的关系，并对其抗菌机理进行了探索。结果发现， PIL纳米粒子对S. aureus 和 E. coli均表现出优异的抗菌活性，且对小鼠成纤维细胞的细胞毒性低。PILs纳米粒子的抗菌活性明显依赖于取代烷基链长度，其中C12具有最佳的抗菌效果。疏水效应和电荷效应是影响抗菌性能的主要因素。文章利用电荷屏蔽的方法，确定了两者对抗菌性能的贡献，发现疏水效应的贡献至少是电荷效应的两倍以上。利用扫描电镜和荧光显微镜探索了抗菌机制，发现与PIL纳米粒子接触后，S. aureus 和 E. coli细胞膜结构被完全破坏，遵循“膜破裂”的抗菌机制。该工作所得到的“结构—抗菌性能”关系对于新型抗菌剂的结构设计和性能优化具有重要的指导意义。

该论文以“Antibacterial activities of N-alkyl imidazolium-based poly(ionic liquid) nanoparticles”为题在《Polymer Chemistry》上发表（DOI:10.1039/c8py01290c）。课题组2016级硕士生方草为论文的第一作者，张伟教授为通讯作者。这项工作得到了浙江省自然科学基金（No. LY13B040004）和国家自然科学基金（Grants 21704092）的支持。

论文TOC

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/py/c8py01290c