季铵盐类高分子抗菌剂和阳离子型抗菌多肽的合成及其性能研究

发布时间：2018-04-13 17:23

本文选题：阳离子型抗菌剂 + 季铵盐　；参考：《西南大学》2017年硕士论文

【摘要】：随着社会进步和科技发展,人们对医疗卫生和疾病预防的意识逐渐增强,无污染、无危害的产品成为首选。生活中存在的细菌感染等问题严重影响着人们的身体健康,因此,研发优质高效、综合性能良好的抗菌剂已成为大势所趋。但随着人们误用、滥用抗菌药物,部分细菌产生了明显的耐药性,增加了疾病治疗成本以及增大了相关并发症和患者死亡风险。所以,寻找、研发新型抗菌剂就变得愈为重要。近年来,阳离子型抗菌剂因其抗菌效果优良、性能相对稳定且广谱抗菌等特点引起研究人员的广泛关注,其中以抗菌多肽(AMPs)、季铵盐类化合物最为瞩目。首先,本论文以季铵盐类化合物为模型,通过一系列化学反应,制备得到基于季铵化聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯接枝的琼脂糖(Agr-g-QPDMAEMA)新型高分子抗菌剂,并对其抗菌性能进行研究。其次,通过抗菌多肽与四苯乙烯(TPE)衍生物发生硫醇-烯烃加成反应生成TPE-AMP抗菌剂。TPE-AMP具有聚集诱导发光(AIE)效应,与细菌接触后,其荧光信号的变化能够从微观层面上揭示TPE-AMP抗菌剂与细菌膜的相互作用,并进一步推断出TPE-AMP抗菌效果。本论文的主要研究内容包括:1.Agr-g-QPDMAEMA的制备及其抗菌性能研究:首先,琼脂糖(Agr)与2-溴异丁酰溴(BIBB)在碱性条件下反应得到Agr-Br;接着以Agr-Br为大分子引发剂和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体在CuBr/bpy催化下通过原子转移自由基聚合(ATRP)生成含有叔胺重复单元的Agr-g-PDMAEMA;最后所得聚合物与溴代正丁烷发生季铵化反应形成具有抗菌效果的Agr-g-QPDMAEMA。所制备的材料通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等进行表征;并通过最低抑菌浓度(MIC)实验、溶血试验(HC50)检测其抗菌性能及血液相容性。结果发现,当[Agr-Br]:[DMAEMA]的摩尔比例为1:26.1时,季铵化程度最高,且抗菌效果最好,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC值均为64μg/mL,而HC_(50)2500μg/mL。此外,Agr-g-QPDMAEMA可以形成抗菌凝胶,有效抑制溶液或空气中细菌附着和生物膜形成,并且能够作为抗菌敷料抑制受感染钛片表面细菌生长。2.TPE-AMP的制备及其抗菌性能研究:首先溴三苯乙烯和4-羟甲基苯硼酸在碱性条件下反应得到TPEOH材料;接着TPEOH与甲基丙烯酰氯发生取代反应制得TPEMA;最后TPEMA与半胱氨酸封端的AMP进行硫醇-烯烃加成反应,得到具有AIE效应的TPE-AMP。我们通过高效液相色谱(HPLC)、核磁共振氢谱和MALDI-TOF质谱对其进行表征;随后,TPE-AMP抗菌剂分别进行涂板、最低抑菌浓度实验,流式细胞仪(FCM)、共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)检测其抗菌活性和观察材料与细菌膜的相互作用,最后进行体内毒性试验。结果表明,TPE-AMP是一种安全无毒的抗菌剂,在溶液中荧光很弱,与细菌作用后因其发光特性导致荧光明显增强,尤以与革兰氏阳性菌作用为甚,且MIC值更低,说明TPE-AMP对革兰氏阳性菌抗菌效果更好。此外,这种荧光信号的变化揭示了TPE-AMP与细菌膜间的相互作用,并进一步推断出TPE-AMP的抗菌效果。
[Abstract]:A new type of antibacterial agent , Agr - g - QPDMAEMA , was prepared by using quaternary ammonium compound as a model , and the results showed that the antimicrobial peptide ( Agr ) and 2 - bromoisobutanoyl bromide ( DMAEMA ) were used to produce Agr - g - PDMAEMA with antibacterial effect . The results showed that TPE - AMP was a safe and non - toxic anti - bacterial agent . The results showed that TPE - AMP was a safe and non - toxic antimicrobial agent .

【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB34

【参考文献】