细菌和真菌对抗生素耐药性的增加近年来受到广泛关注。抗菌肽是生命体先天免疫系统的关键组成部分,能够快速抵御包括细菌、真菌和酵母等入侵病原体。由于抗菌肽的作用主要针对细胞膜结构,普遍认为具有较低的抗药性,作为抗生素的替代品和增效剂,具有巨大的应用潜力。通过研究筛选天然抗菌肽的功能基团,对肽序列的氨基酸进行替换、缩短肽链的长度、将脂肪链引入抗菌肽,设计合成抗菌谱更广、活性更高的工程化抗菌肽。本文设计了由不同脂肪酸/硫辛酸修饰的超短脂肽,并对其合成路线、理化性质、抗菌性能及生物学毒性等进行了研究。本文基于赖氨酸设计棕榈酸/月桂酸修饰的四肽(Palmitoyl-KLLK、Palmitoyl-KGGK、Lauryl-KLLK、Lauryl-KGGK),基于Bactenecin衍生物Bac8c设计棕榈酸/月桂酸/辛酸修饰的三肽(Palmitoyl-RWR、Palmitoyl-WRR、Lauryl-RWR、Lauryl-WRR)。通过Fmoc固相合成法合成脂肽,经高效液相色谱和质谱确认产物结构、纯度等。以四羟甲基氯化磷还原法制备金纳米颗粒(AuNPs),通过十二硫醇对其表面进行修饰,修饰后的AuNPs与脂肽基于疏水相互作用进行组装。透射电子显微镜(TEM)图片显示所制得的AuNPs直径约3-5nm,与脂肽组装前后形貌基本不变。选取革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌S.aureus、表皮葡萄球菌S.epidermidis)、革兰氏阴性细菌(大肠杆菌E.coli、绿脓杆菌P.aeruginosa)、真菌(白色念珠菌C.albicans)以及耐药菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA)为受试菌种,对脂肽及组装体进行抗菌生物学评价。通过梯度稀释法,确定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC),利用平板涂布法评价不同脂肽及组装体的抗菌动力学。采用TEM、共聚焦荧光显微镜观察其与细菌相互作用。以溶血实验、细胞毒性实验等对脂肽及组装体的生物学毒性进行评价。结果显示,由棕榈酸修饰的三肽Palmitoyl-RWR、Palmitoyl-WRR具有极高的抗菌活性和广谱抗菌性,对多数菌种的MIC在2~8μg/mL,基于序列KGGK的脂肽组装后其抗菌活性明显提高,其余脂肽组装后抗菌活性基本不变。由棕榈酸修饰的脂肽能快速杀死细菌,对E.coli、S.aureus、S.epidermidis、MRSA均能在1h之内完全杀灭细菌,其中Palmitoyl-WRR对S.aureus在30min杀菌率为100%,组装后的脂肽对细菌作用时间明显增长。溶血实验结果表明,棕榈酸修饰的脂肽与AuNPs组装后溶血率明显下降,组装体的生物学毒性大大改善。进一步地,基于Bac8c设计硫辛酸修饰的三肽(Lipoic-RWR、Lipoic-WRR),通过紫外照射交联得到纳米颗粒。以上述代表菌种为受试菌,对Lipoic-RWR、Lipoic-WRR及Lipoic-RWR NPs、Lipoic-WRR NPs的抗菌性能进行评价,并对溶血性、细胞毒性等生理性质进行研究。结果显示,交联脂肽纳米颗粒的MIC、MBC较未组装的脂肽明显减小,杀菌时间明显缩短,抗菌效果显著提高。硫辛酸修饰的三肽交联前后在MIC浓度下均不溶血,体外细胞毒性实验判定为无毒性。超短脂肽及其组装体/交联纳米颗粒结构简单、抗菌活性高、生物学毒性在组装后得到明显改善,作为新型抗菌剂具有潜在的临床应用前景。