耐药细菌所致的感染威胁着全球人类的健康,亟需开发具有广谱高效抗菌活性且不易产生耐药性的新型抗菌药物。抗菌肽（AMPs）是生物有机体中广泛存在的一种生物活性多肽。与传统抗生素作用于特定的细胞靶点不同,大多数AMPs主要通过非受体介导的细胞膜渗透和裂解机制来发挥杀菌作用;除直接的抗菌作用外,AMPs还具有较强的中和毒素和免疫调节能力,在新一类的抗细菌感染药物开发应用方面具有广阔前景。尽管抗菌肽具有极大应用潜力,但稳定性较差,在体内易被酶降解是阻碍其向临床应用转化的重要限制因素。对α-螺旋抗菌肽进行环化修饰有助于稳定抗菌肽的二级结构,增强抗菌肽酶解稳定性,提高生物活性。然而,现有的多肽环化方法只能在抗菌肽的疏水性表面引入订书针结构,在增加抗菌肽稳定性的同时,也增强了抗菌肽的溶血毒性。针对该问题,本文发展了新的多肽大环化方法,利用赖氨酸侧链桥联的方式,在抗菌肽的亲水性表面引入订书针结构的同时,保持抗菌肽亲水性表面的阳离子特征,并将该方法应用于两亲性抗菌肽OH-CM6的新型阳离子桥联订书针肽类似物的合成。通过对OH-CM6及其新型阳离子桥联订书针肽类似物的初步活性评价,发现了一系列具有良好抗菌活性,低溶血毒性及高蛋白酶稳定性的环状抗菌肽。因此,本研究为抗菌肽的修饰成功发展了一种新型的多肽大环化方法,有望推动以抗菌肽为基础的新型抗菌药物的发现。围绕设计及合成新型阳离子桥联订书针肽类似物,发现具有良好药理学性质的订书针抗菌肽,本论文的主要内容概述如下:1.综述了本课题的研究背景包括细菌耐药性的研究现状,LPS所致炎症反应,抗菌肽的分类,作用机制,结构与活性关系等。基于研究背景,提出了本课题的研究目的、研究内容和创新之处。2.首先在具有两亲性结构的短肽基础上探索新型阳离子桥联订书针肽的合成方法。在保持抗菌肽亲水性表面阳离子特性不变的前提下,在两个赖氨酸侧链末端氨基之间进行Fukuyama烷基化反应,成功在抗菌肽亲水性一侧引入桥联结构。随后,成功将该方法应用于OH-CM6的一系列新型阳离子桥联订书针肽类似物合成。3.新型阳离子桥联订书针抗菌肽的生物活性评价。通过抗菌活性及稳定性测试,系统性研究抗菌肽的二级结构与其抗菌活性之间的构效关系,确定订书针结构的最佳插入位点及合适的交联基团,并以此获得了抗菌活性增强,血清稳定性提高的新型阳离子桥联订书针肽12。对新型阳离子桥联订书针肽12的抗菌机制进一步探究,发现多肽12相比模板肽1更容易在细菌表面形成孔洞,破坏细菌的细胞膜结构。除此之外,多肽12还具有杀菌速率快、不易产生耐药性、血清耐受性高等特点。新型阳离子桥联订书针肽12的抗炎活性结果表明,新型阳离子桥联订书针肽12具有显著的炎症调节作用,能够有效调控LPS所致的IL-6、NO的表达,缓解全身炎症反应综合症（SIRS）小鼠的症状,提高小鼠生存率。新型阳离子桥联订书针肽12的发现,突破了传统抗菌肽的临床应用瓶颈,为治疗耐药菌感染提供了全新的解决方案,有望发展为新型抗感染药物。综上所述,本文成功开发了一种基于Fukuyama烷基化反应的新型阳离子桥联订书针肽的合成方法,在保持抗菌肽亲水性表面阳离子特征不变的前提下,在抗菌肽的亲水性一侧引入订书针结构。以OH-CM6为模版,利用上述方法成功合成了一系列新型阳离子桥联订书针抗菌肽。对合成的新型阳离子桥联订书针抗菌肽进行了初步的生物活性筛选,发现了具有高抗菌活性、良好抗炎活性、高血清稳定性及低溶血毒性的新型阳离子桥联订书针肽12,本论文的研究有望推动新型阳离子桥联订书针肽在抗细菌感染药物发现领域的应用。