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本论文设计合成了一系列末端修饰有胍基的共轭聚合物,研究了它们在抗生素筛选和病原菌杀伤方面的应用。主要研究内容如下: 1.设计合成了侧链修饰有胍基的蓝色荧光共轭寡聚物OF。将表达绿色荧光蛋白(GFP)的大肠杆菌作为模板,利用OF与GFP高效的荧光共振能量转移(FRET)实现了对具有破膜能力的抗生素的筛选。此外,利用已知具有破膜能力的抗生素多粘菌素B(PLB)的破膜率作为标准,对实验中所用抗生素的破膜率进行了定量评估。该方法快速、简便,不需要任何分离和洗脱步骤并且特异性高。由于病原菌对具有破膜能力的抗生素不易产生抗性,本研究对解决细菌的耐药性具有指导意义。 2.设计合成了侧链修饰有胍基的黄色荧光共轭寡聚物OFBT。研究表明,OFBT具有广谱的抗菌活性,对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)和白色念珠菌(真菌)均具有高效的杀伤能力。借助扫描电子显微镜(SEM)和等温滴定微量量热法(ITC),我们推测OFBT的抗菌机理为破坏细菌的细胞膜。此外,OFBT只对病原菌表现出高效的杀伤能力,而对正常的哺乳细胞毒性较低,因此OFBT是一个具有潜在应用价值的广谱抗菌材料。 3.设计合成了侧链修饰有胍基的红色荧光共轭聚合物PBT。在生理条件下,胍基可以质子化而带上正电荷并且它可以与羧酸类和磷酸类化合物形成氢键同时PBT拥有疏水的主链骨架,可以通过静电作用、疏水作用和氢键与带负电荷的病原菌结合,在白光照射下敏化周围氧气产生ROS,从而对病原菌进行杀伤。体系中产生的ROS对各种病原菌均有杀伤作用,因此PBT具有广谱的抗菌活性。此外,光辅助过程在时间上和空间上都是可控的,所以该体系在治疗病原菌感染和医疗器械消毒等方面具有潜在的应用价值。