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由于抗生素的滥用,产生了对多种抗生素具有耐药性的超级细菌,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、多重耐药鲍曼不动杆菌、耐万古霉素肠球菌等。近年来,研究人员通过模拟生物体内具有抗菌活性的抗菌肽,合成了具有相似抗菌活性的材料,这类抗菌材料在杀灭细菌的同时,不容易使细菌产生耐药性,是一种极具潜力的抗菌药物。本课题组前期工作合成了以聚乙烯亚按(PEI)为内核、以聚赖氨酸(PLL)为外围的星型嵌段共聚物PEI-g-PLL,这类星形聚赖氨酸具有有效抗菌能力。基于此,本文将PEI-g-PLL外围用PEG修饰制备星形嵌段共聚物(PEI-g-PLL)-b-PEG,研究PEG功能化对星型聚赖氨酸的体内外抗菌活性与生物相容性的影响,以期制备高效低毒的抗菌材料。 首先,本论文设计并合成一系列星型嵌段共聚物(PEI-g-PLL)-b-PEG,通过改变聚赖氨酸链长度以及外围聚乙二醇的分子量和接枝率调整共聚物结构,得到21种星形嵌段聚合物,用凝胶渗透色谱与核磁共振氢谱对目标共聚物及其中间产物进行表征。 其次,通过测定聚合物的最小抑菌浓度、溶血率、细胞毒性和杀菌时效曲线研究聚合物的体外抗菌活性。结果表明,在聚合物PEI-g-PLL外围修饰适量PEG能够有效降低聚合物的溶血性和细胞毒性,并且提高抗菌性能。 最后,为了进一步研究星型嵌段共聚物(PEI-g-PLL)-b-PEG的体内抗菌活性,本论文建立小鼠系统感染金黄色葡萄球菌的模型,考察星型嵌段共聚物对感染小鼠存活率的影响。结果表明,与PEI-g-PLL相比,外围接枝聚乙二醇的聚合物(PEI-g-PLL)-b-PEG能有效提高感染金黄色葡萄球菌小鼠的存活率。 本论文研究结果表明,PEI-g-PLL外围聚乙二醇功能化能够有效提高聚合物的体内外抗菌活性与生物相容性。