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有机抗生素的滥用,导致耐药菌问题日益严重,迫切需要开发出新的抗菌药物。为避免反复投加短效抗菌材料而引起耐药菌的出现,高效持久抗菌材料的开发迫在眉睫。有机抗菌剂针对性强,但易分解以及可能引起耐药菌的问题。无机抗菌剂具有安全持久、抗菌广谱性的特点,但针对性较弱。根据有机/无机纳米复合抗菌材料,可以弥补单一抗菌剂的不足、充分发挥各自抗菌剂的优点并形成互补的思路,本论文利用层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides,LDHs)层板阳离子、层间阴离子和层板氧化的可调控性,使无机过渡金属、有机抗生素、无机金属氧化物分别与无机LDHs通过简易方法复合。利用EA、XRD、FTIR和TEM/HRTEM对其相结构和形貌进行表征,并探索LDHs基纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的高效持久抗菌效果、生物相容性及其协同抗菌机制。研究的主要结论如下:1.过渡金属M(Zn、Cu、Mn、Ni、Co)以不同的金属摩尔比(M:Al=2:1或3:1)替代类似水镁石MgAl-LDH层板中的Mg(M2A1和M3Al)。结果表明,M2A1和M3A1有明确的LDHs结构。椭球状、球状和棒状结构的Mn2Al和Mn3Al以及棒状结构的Cu2A1和 Cu3A1 具有独特的形貌。～200-1500μg/mL Cu2A1、Zn2Al、Ni2Al、Co2A1、Mn2Al 和Mn3Al具有≥50%抗菌性。Zn、Cu、Ni和Mn系LDHs对真核细胞有≥50%毒性。2.不同量的有机抗生素盘尼西林G(PG)与Zn2Al-LDH进行组装(PG/LDH),PG大部分粘附在Zn2Al-LDH表面,少量的随意插入Zn2Al-LDH层板间。PG/LDH中PG和Zn2+的释放曲线是典型的快速释放,然后持续缓慢释放。与单独的PG和原始的LDHs相比,适当的PG/LDH组合物能协同提高对大肠杆菌的抑制能力,且PG/LDH的抑菌活性可维持10天,显著延长了相同条件下单独的PG仅1天的抗菌效果。同时保持了对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。3.以LDHs为前驱体,水热调控层板,得到含单金属氧化物LDHs纳米复合材料(MO/LDHs)。在 200℃ 2h,ZnO/LDHs 可以从 ZnAl-LDH 转变为晶体 ZnO 和 ZnAl2O4在Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O层板上的具有～30nm均匀ZnO的纳米颗粒(Zn3Al-200-2)。Mn3Al-200-2和Zn3Al-200-2抑制了细菌的生长。Zn3Al-200-2纳米复合物在100-300μg/mL具有高效达到4天的抗菌性能。4.水热调控LDHs层板,同时改变层板上Zn2+与Cu2+比例,合成含双金属氧化物LDHs纳米复合材料(ZnxCu3_xO/LDH,x=0,1,2)。掺Zn2+的Zn2CuO/LDH和ZnCu20/LDH改变了 Cu30/LDH的棒状结构,形成片状结构。通过抗菌性能比较,～250μg/mL Cu3A1-200-2能够达到≥50%72h的持久抗菌性,ZnCu2Al-200-2在175μμg/mL达到≥50%抗菌性。5.LDHs基纳米复合材料的制备方法简易快捷,掺杂金属氧化物(MO/LDH和ZnxCu3_xO/LDH)有利于高效抗菌性能的体现,掺杂有机抗生素(PG/LDH)有利于持久抗菌性能的体现。其高效持久抗菌的机制主要是由于无机过渡金属离子、有机抗生素和无机金属氧化物的ROS与无机LDHs吸附的协同作用。随着LDHs的浓度增加,LDHs吸附的作用可能会比金属离子、有机抗生素、ROS的作用稍强。本文的研究结果揭示了简易制备调控的LDHs基纳米复合材料具有高效持久的抗菌性能,为进一步研究具有经济型LDHs基材料在避免耐药菌方面的工作奠定了一定的理论基础,积累了一些实验经验。