Antibakterielle Aktivitäten von N-Alkyl-Imidazolium-basierten Poly(ionische Flüssigkeit)-Nanopartikeln

Poly(ionische Flüssigkeiten) (PILs) können sich selbst zu polymeren Nanopartikeln mit hoch geordneten inneren Strukturen zusammensetzen, die sie aufgrund ihrer hochkonzentrierten lokalen Ladungen zu potenziellen Kandidaten für antibakterielle Wirkstoffe machen. Die Untersuchung der antibakteriellen Anwendung von selbstorganisierten PIL-Nanopartikeln wurde jedoch selten durchgeführt. In einer neuen Studie wurden alkylimidazoliumbasierte PILs über eine einfache radikalische Polymerisation synthetisiert und die antibakteriellen Aktivitäten der entsprechenden PIL-Nanopartikel systemisch untersucht. Diese erhaltenen PIL-Nanopartikel zeigten eine ausgezeichnete antibakterielle Wirkung gegen Escherichia coli (E. coli) und Staphylococcus aureus (S. aureus).

Antibakterielle Wirksamkeit abhängig von der Alkylkettenlänge

Es bestand eine klare Abhängigkeit der antibakteriellen Wirksamkeit von der Alkylkettenlänge, nämlich C₁₂ C₁₆ C₁₀ C₈, was bedeutet, dass eine optimale Alkylkettenlänge erforderlich ist, um die Zellmembran zu durchbrechen. Insbesondere der Beitrag des Hydrophobie- und Ladungseffekts zur antibakteriellen Wirksamkeit wurde durch die Einführung negativ geladener Einheiten in PILs bewertet. Der Hydrophobie-Effekt zeigte sich tiefer als der Ladungseffekt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die synergistische Wirkung von Anionen auch von der Alkylkettenlänge von PILs abhängig ist. Die vorgeschlagene Struktur-antibakterielle Aktivitätsbeziehung ist von entscheidender Bedeutung für das Strukturdesign und die Eigenschaftsoptimierung von antibakteriellen Polymernanopartikeln.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Polymer Chemistry, 2019, Issue 2.