2025年5月26日，中国医学科学院医药生物技术研究所杨信怡、李国庆，联合首都医科大学药学院宋化龙、王玉记、中国医学科学院药物研究所王汝冰、英国华威大学Peter Scott在《Angewandte Chemie International Edition》上发表了题为“Photoswitchable Antimicrobial Metallohelices”的热点论文（Hot Paper），报道了一类“分子弹簧”智能抗菌剂，通过紫外/可见光调控金属螺旋的构型，实现抗菌活性的“一键开关”，降低耐药性风险。该研究为开发时空精准控制的抗菌药物提供了新思路。

图 光控螺旋金属分子紫外/可见光照发生顺、反构型变化及抗菌活性差异示意图

为解决目前抗菌小分子药物的耐药问题，寻找抗生素替代疗法倍受瞩目。包括光药理学和光疗法在内的光治疗，因其与传统抗生素不存在交叉耐药而成为当前研究热点。杨信怡、李国庆长期从事抗菌药理学研究，已报道了光疗法在铜绿假单胞菌实验治疗方面的应用（J Photoch Photobio B, 2024），此次基于已有研究基础，与化学团队联合，在生物活性光开关药理学方面又有突破。

该研究中，化学团队创造性地设计、合成了基于Zn(Ⅱ) 和Fe(Ⅱ) 的金属螺旋结构，骨架中包含三个偶氮苯光控基团。在365nm紫外光照射下，分子经历三步异构化过程，从全反式伸展构象逐步转变为全顺式紧凑构象，能发挥很好的抗菌效果，而455nm可见光照射又可使配合物从全顺式可逆地转变为全反式构型，抗菌活性大大减弱。活性研究中，药理团队捕捉到上述构象变化产生的活性差异，证明该金属螺旋分子针对MRSA、VRE等耐药菌具有很好的可控杀菌活性，机理研究表明全顺式构型对细菌膜表面更具破坏性，且这种膜靶向作用不易引发耐药性。同时X射线单晶衍射和DFT计算证实，光异构化过程中金属螺旋骨架具有优异的可逆性和稳定性，解决了传统光控金属分子易解离的难题。

该研究得到国家自然科学基金（22307087，82073739，22477140，82330110）、北京市自然科学基金（7232244）、国家重点研发计划（2024YFC2309300）、中国医学科学院医学与健康科技创新工程（CIFMS; 2021-I2M-1-039）等项目的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202508959。