20世紀(jì)40年代，因抗生素被大規(guī)模使用，使得細菌對青霉素家族藥物產(chǎn)生了耐藥性。比如，金黃色葡萄球菌引起的葡萄球菌感染可使用青霉素及其結(jié)構(gòu)類似物進行治療。但細菌是在不斷變化的，經(jīng)過一系列進化，金黃色葡萄球菌變成耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）。老一代抗生素對MRSA不起作用，一個重要原因是MRSA能夠?qū)⑵鋸姶蟮目咕钚詿o效化。

    原來，青霉素的抗菌活性來自它的分子結(jié)構(gòu)核心：含有氨基的四元環(huán)——“β-內(nèi)酰胺”。它是青霉素及其衍生物均具有的結(jié)構(gòu)單元，人們把具有這個結(jié)構(gòu)單元的藥物家族稱為“β-內(nèi)酰胺類抗生素”。β-內(nèi)酰胺能夠十分有效地阻止細菌的細胞分裂，因此化學(xué)家們一直在合成含有β-內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的不同修飾基團的藥物，但很多藥物已經(jīng)不再具有抗菌活性而被淘汰。

    細菌耐藥的一個重要機制就是它們含有一種“β-內(nèi)酰胺酶”，能夠水解β-內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)。比如MRSA能夠通過生物途徑合成并釋放β-內(nèi)酰胺酶，而且這種酶的作用范圍十分廣泛。

    “與其研發(fā)新的抗生素，不如讓我們提出一個問題——我們可以讓古老的抗生素再生嗎？”Tang說，“傳統(tǒng)的抗生素如青霉素G、阿莫西林、氨芐西林等，它們可以獲得新生嗎？”

    Tang的化學(xué)實驗室開發(fā)出一種保護性聚合物——二茂鈷金屬高聚物。研究表明，將該聚合物與β-內(nèi)酰胺類藥物（頭孢硝噻）進行聯(lián)合后，能夠大大減慢細菌對β-內(nèi)酰胺鍵的水解。其他研究隊的研究也表明，聯(lián)合后的β-內(nèi)酰胺類藥物對與醫(yī)院感染相關(guān)的MRSA明顯有效。

    此外，這種金屬聚合物自身也表現(xiàn)出抗菌活性，能在不影響人類紅細胞的情況下溶解細菌。更重要的是，它對人類細胞無毒性作用。雖然距離臨床運用還有相當(dāng)長的路要走，但Tang表示這項研究有必要進行下去。

    “在美國，每年都有10萬名左右的患者死于細菌感染。而且，這個問題日益嚴(yán)重，因為細菌的耐藥性越來越強。”Tang說。