随着耐药菌的出现及细菌耐药性的逐渐增加,细菌感染已经成为严重威胁人类健康的全球性问题。如何获得高效低毒、不产生耐药性的抗菌材料或抗生素成为目前亟待解决的问题。离子液体作为一种抗菌材料已经被广泛报道,其抗菌机理主要是阳离子通过静电作用与细菌电负性细胞膜结合,同时疏水烷基链插入磷脂双分子层中,引起细胞膜破裂并最终导致细菌死亡。聚离子液体是将离子液体单元引入到聚合物结构中,获得兼具离子液体和聚合物性质的一类材料。聚离子液体具有结构可设计性,通过改变离子液体基团种类可实现对聚合物分子量、玻璃化转变温度、亲疏水平衡、电荷密度以及反离子的可控调节,获得物理化学性质不同的聚离子液体,其在抗菌领域具有广阔的应用前景。然而,聚离子液体的结构,包括阳离子的种类、抗菌基团的构型以及化学键接类型对聚合物抗菌活性影响的系统研究鲜有报道。鉴于此,本文通过改变离子液体的结构(阳离子的种类、抗菌基团的构型以及化学键接类型)设计合成了一系列离子液体单体、均聚物和聚离子液体膜,从微观结构和宏观性质两个层面,系统研究离子液体结构与抗菌性能之间的关系,主要包括:(1)离子液体阳离子结构对抗菌性能的影响研究。设计合成一系列具有不同阳离子结构(咪唑盐、哌啶盐、季铵盐及季鳞盐)的阴离子型离子液体单体及相应均聚物,将分子动力学模拟和实验测试相结合,系统研究离子液体的阳离子结构对抗菌性能的影响。研究表明阳离子结构对离子液体小分子和均聚物抗菌性的影响均遵循如下规律:季鳞盐>咪唑盐>哌啶盐>季铵盐。此外,研究发现所合成的阴离子型聚离子液体均具有良好的生物相容性,使其在医疗卫生领域具有一定的应用前景。(2)基于氨基酸抗菌聚离子液体膜的制备及其在皮肤感染中的应用。将不同手性的色氨酸、脯氨酸基团分别通过共价键和离子键连接到聚离子液体膜上获得一系列聚离子液体膜,系统研究分子手性及化学键接类型对聚离子液体膜抗菌性能的影响。同时,在体外抗菌和体外生物相容性测试的基础上,详细研究了 PIL膜对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染创面的治疗效果。研究表明D型离子液体和聚离子液体膜的抗菌性优于L型,离子键合的聚离子液体膜抗菌性优于共价键合的膜材料。同时,所合成的聚离子液体膜能加速MRSA感染伤口的愈合,减缓局部组织炎症,降低细菌对重要器官(肝脏和脾脏)的影响,有望作为安全高效的新型抗菌敷料。