近期，江南大學生物工程學院饒義劍團隊在基于天然產物仿生光降解水中污染物和致病菌方面取得了重要進展，研究成果“A bioinspired cercosporin/polymethylmethacrylate photocatalyst with high efficiency for decontamination of pharmaceuticals and pathogens”在線發(fā)表于Journal of Hazardous Materials（Q1，IF =10.588）。

 

　　隨著現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展，使人們的生活水平得到了不斷提高。然而現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)中大量醫(yī)藥廢水的排放不僅污染飲用水，而且也導致大量耐藥菌的形成，嚴重影響了人類生命健康。為了解決水體中藥物及病原菌的污染，光催化降解技術以低能耗、高效率的優(yōu)勢已成為目前環(huán)境水污染治理和修復的研究熱點。

 

　　饒義劍教授團隊利用前期開發(fā)的真菌來源的苝醌類天然產物尾孢菌素特有的優(yōu)異光敏性（Zhou,et al,2021,Microbial Cell Factories;Li, et al, 2019,Green Chemistry;Tang, et al, 2019,J Catalysis;Li, et al, 2021,J Catalysis），仿生將尾孢菌素與大孔吸附樹脂進行結合，形成一種新型的光催化劑（CP/PMMA），它可以無選擇性地利用太陽光高效快速光降解水體中殘留的不同類型藥物分子，包括加替沙星，莫西沙星，氧氟沙星，恩諾沙星，司帕沙星，環(huán)丙沙星，磷酸氯喹，甲氧芐啶等。此外，CP/PMMA也表現(xiàn)出優(yōu)異的抑制和降解致病菌金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）生長的活性。更重要的是，這種新型光催化劑CP/PMMA經(jīng)過多次重復使用后依然能夠保持著良好的穩(wěn)定性與催化活力，這為環(huán)境水污染治理和修復提供了新技術。

 

　　此外，饒義劍教授團隊前期通過對天然產物尾孢菌素進行結構修飾改造，獲得了光催化能力更強的新型催化劑六乙酰基尾孢菌素（HARCP），通過將其負載在羥基磷灰石（HAP）上制備復合光催化劑HARCP/HAP，可以快速降解水體中的四環(huán)素，是目前文獻報道中光降解四環(huán)素最節(jié)能和降解時間最短的光催化劑 （Lu,et al,2021,Chemical Engineering Journal）以上這些研究將天然產物尾孢菌素巧妙應用在水體污染物降解領域，為進一步拓展天然產物的應用提供了新思路和新方法。

 

　　2017級博士生吳雅雯與陸柳伸為該論文的共同第一作者，饒義劍教授為該論文的通訊作者。上述研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃（2018YFA0901700），江蘇省自然科學基金（BK20202002），中央高校基本科研業(yè)務費專項資金（JUSRP12015），中國博士后基金（2020M671329），江蘇省博士后科研基金計劃項目（2020Z383），以及江蘇省研究生研究與實踐創(chuàng)新項目（KYCX18_1789）等基金資助。