近日，中国科学院海洋研究所海藻化学与海洋药物组首次构建多糖基双效协同抗菌剂，成功开发新型广谱抗菌剂苯并异噻唑啉酮季铵化壳聚糖（HACCBIT）和油水界面生物膜定向抗菌剂N-羟丙基三甲铵-O-烷基壳聚糖（TTAC）。该成果突破航空燃油系统微生物污染与协同防控的技术瓶颈，相关研究先后于5月15日和10月7日发表在学术期刊Carbohydrate Polymers（影响因子12.5）和Chemical Engineering Journal（影响因子13.2）。

燃油系统中的微生物污染是航空安全的重要隐患之一。微生物污染导致燃油降解及管道、过滤器堵塞等问题，严重影响飞行安全。因此，开发高效、安全的燃油抗菌剂是当前航空领域亟须解决的难题。针对这一问题，研究团队通过化学改性、定向衍生，成功合成了HACCBIT和TTAC，并对其抗菌性能、生物相容性和对金属材料缓蚀作用，进行了系统研究。研究发现，HACCBIT在水中的溶解度是传统抗菌剂BIT的30倍以上，且对人表皮细胞无毒。在抗菌性能方面，HACCBIT对多种航空燃油系统分离的微生物表现出显著的杀菌效果，对7050铝合金缓蚀性提高81.58%。此外，深入研究发现，污染中期生物膜富集于油水界面，通过定向设计生物相容性高的双亲性壳聚糖衍生物抗菌剂，可有效剥离油水界面生物膜，减少金属材料微生物侵蚀作用，提高金属力学性能。

图1 HACCBIT广谱燃油系统抗菌剂的研究摘要图

图2 双亲性抗菌剂作用于油水界面生物膜机理图

本研究开发的抗菌剂不仅解决了传统抗菌剂的安全性问题，还展示了其在航空燃油系统中的广谱抗菌性能和油水界面定向抗菌效果，对金属材料具有显著腐蚀抑制活性，为航空燃油系统的微生物污染防控提供了新的解决方案，对提升航空燃油系统的安全性和可持续性具有重要意义。

论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士生刘丽佳，通讯作者为张全斌研究员和王晶研究员，上述研究获得国家重点研发计划等项目的资助。

论文信息：

Liu, L., Yuan, M., Huang, J., Geng, L., Wu, N., Yue, Y.,Wang, J.*, Zhang, Q.* (2025). Preparation and antibacterial properties of benzisothiazolinone quaternized chitosan derivatives for sustainable fuel preservation. Carbohydrate Polymers,356, 123379.https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123379

Liu, L., Wang, J.*, Wu, N., Geng, L., Yue, Y., Zhao, X., Huang, J., Zhang, Q.* (2025). Synthesis and characterization of fuel-water interface-targeted antibacterial agents for fuel tanks. Chemical Engineering Journal, 524, 169425.https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.169425