摘 要

近半个世纪来，常见的抗生素疗法对于细菌感染已经变得不那么有效，随着科技的进步，抗生素的种类繁多，档次也提高了许多，但是抗生素的滥用导致了很多细菌耐药性问题。多种病原微生物耐药性成为了抗生素临床治疗近乎最棘手的问题，抗生素所产生的这类问题不可避免，为了找到替代这种抗生素治疗方法的方法，我们将目前比较前沿的光敏剂抗菌，以及一种很好的生物相容性材料壳聚糖结合起来，通过不同的抗菌原理杀灭病原细菌，这样就可以得到完全不是根据细菌基因型选择杀灭的靶向物理灭菌方法，这种方法较为经济、光敏作用好、体内清除效能高、光毒性小等优点。将二氢卟吩和壳聚糖嫁接成接合物，可制备新型光动力灭菌剂。用DCC和NHS两种物质活化产物，收集所产生的酯结构。合成目标产物——二氢卟吩-壳聚糖接枝物。接合物的产率，可利用UV，荧光光谱，OD测定等手段来表征。通过对实验数据的测定和分析，二氢卟吩-壳聚糖结合方法已合成出二氢卟吩-壳聚糖接合物。对于抗菌效果的测定，首先预先培养高致病性病原微生物，测定二氢卟吩-壳聚糖接合物的光动力抗菌活性，通过对这种新型光动力抗菌剂的抗菌效果和普通抗菌剂抗菌效果的对比，最终体现出新型光动力抗菌剂的独特优势。

关键词：二氢卟吩-壳聚糖接合物、光动力抗菌剂、细菌耐药性、OD表征、二氢卟吩活化

Research on New Photodynamic Antibacterial Agents

Abstract

In recent years, the antibiotics that are commonly used to treat infections have become less effective than the original ones. With the advancement of science and technology, there are many kinds of antibiotics and their grades have been improved. However, the abuse of antibiotics has caused many bacterial drug resistance problems. The resistance of various pathogenic microorganisms has become the most difficult problem in the clinical treatment of antibiotics. In order to solve the problem of drug resistance of pathogenic bacteria and increase the safety and effectiveness of medications, this paper uses PPT combined with Due to the advantages of both chlorine6 and chitosan.chitosan is a highly safe, highly biocompatible, highly efficient ion-type carrier material that can be degraded in vivo. Dihydroporphine has amphiphilic properties. Good photosensitivity, high body scavenging efficiency and low phototoxicity. A novel photodynamic sterilizer can be prepared by grafting dihydrogermane and chitosan into a conjugate. The carboxyl groups in the chlorinated carboxylic acids are activated with DCC and NHS to combine into active esters. Then, the dilute acetic acid dissolved in chitosan was added to the activated dihydroporphyrins to synthesize the target product—dihydroporphine-chitosan grafts. And the use of ultraviolet spectroscopy, fluorescence spectroscopy, OD determination and nuclear magnetic means and other means to characterize. Through the determination and analysis of the experimental data, a dihydroporphine-chitosan conjugate has been synthesized by the dihydroporphin-chitosan binding method. For the determination of the antibacterial effect, the pathogenic microorganisms with high pathogenicity are preliminarily cultured to determine the photodynamic antibacterial activity of the dihydroporphyrin-chitosan conjugate, and the antibacterial effect of the novel photodynamic antibacterial agent or the common antibacterial agent are antibacterial. The comparison of the effects ultimately reflects the unique advantages of the new photodynamic antibacterial agent.

Key Words: Porphyrin-chitosan、conjugate; Photodynamic antimicrobial chemotherapy; Bacterial resistance; Characterization OD

目录

摘要 I

Research on New Photodynamic Antibacterial Agents II

Abstract II

第一章 绪论 - 1 -

第二章 文献综述 - 2 -

2.1新型光动力抗菌剂概述 - 2 -

2.2 现阶段新型光动力抗菌剂的研究现状 - 2 -

2.2.1 本实验研究背景 - 2 -

2.2.2研究进展 - 3 -

2.2.3新型光动力抗菌剂优势 - 3 -

2.2.4新型光动力抗菌剂缺陷 - 4 -

2.3光动力抗菌法的抗菌谱检测 - 4 -

2.4二氢卟吩共价修饰壳聚糖接合物的制备与表征 - 5 -

2.4.1二氢卟吩Ce6特性 - 5 -

2.4.2选用壳聚糖作为光敏剂的优势和制备方法 - 5 -

2.4.3二氢卟吩共价修饰壳聚糖的制备 - 6 -

2.5表征研究二氢卟吩-壳聚糖接合物对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌的光致灭能力 - 7 -

2.5.1二氢卟吩在体内会产生单线态氧 - 7 -

2.6新型消毒灭菌剂的研究意义 - 8 -

2.6.1本课题的主要内容 - 8 -

2.6.2本课题的研究意义 - 8 -

第三章 实验部分 - 9 -

3.1实验仪器 - 9 -

3.2实验试剂 - 10 -

3.3实验方法 - 11 -

3.3.1二氢卟吩的活化 - 11 -

3.3.2溶解壳聚糖 - 11 -

3.3.3二氢卟吩-壳聚糖化学反应接合物的合成 - 11 -

3.3.4分离纯化 - 12 -

3.3.5本实验制得的接合物对不同类型细菌的细菌的致灭能力。 - 12 -

第四章 结果与讨论 - 14 -

4.1二氢卟吩-壳聚糖接合物的表征 - 14 -

4.1.1我们的产物二氢卟吩与壳聚糖的结合情况的表征阐释 - 14 -

4.1.2提纯后二氢卟吩-壳聚糖产物的荧光光谱表征 - 15 -

4.2在体内的单线态氧产生量的检测 - 16 -

4.3用培养过的细菌检测抗菌效果 - 18 -

第五章 结论与展望 - 19 -

5.1结论 - 19 -

5.1.1二氢卟吩-壳聚糖接合物的制备方法与特性 - 19 -

5.2 展望 - 19 -

参考文献 -21-

致谢 -23-

第一章 绪论

以往用于治疗常见细菌感染的抗生素近些年来变得不太有效，常年抗生素滥用导致的细菌抗药性问题棘手。现在已经鉴定约1000种相关抗性使抗生素失活的特异性β-内酰胺酶，相比100年前增加了好多，这些问题对于人类健康是一向非常严重的威胁。鉴于目前的医疗体系和能力，迫使我们寻找后抗生素时代的新药物。所以，非常需要有一种解决细菌耐药性问题的新的治疗方式。按目前的研究进展，这个问题主要有两个解决思路。一个是开发新靶点的抗菌剂，另一种是开发物理灭菌。后者靠杀灭细菌的原理不同具体分为高压灭菌、磁灭菌、微波灭菌、辐射灭菌、脉冲光灭菌。化学试剂的改良和物理新方法在光动力抗微生物化疗方法中组合，光动力抗菌制剂由无毒光敏剂（PS）以及适宜波长的紫外光组成。然而，大多数的原始光敏剂不能够用于光动力抗菌的使用。我们将效果非常好的某些光敏剂可以用来经过改良和设计，经临床试验后用于临床。因此，这样来看，光动力抗菌化学疗法的思路主要源自于新型抗菌剂和新物理灭菌方法之间，或者两者合适的结合，即物理化学治疗方法。近年来，随着规避感染方法治疗耐药性细菌的优势，光动力抗菌剂化学疗法已经得到科研和生产的高度重视。

光动力抗菌化学疗法的整体效果的优劣，很大程度上取决于光敏剂自身的性能。以往几十年来，已经发现并优化了几种光敏剂，比如卟啉，酞菁，血红素，BODIPY，吩噻嗪鎓染料，阳离子官能化富勒烯，亚甲蓝，共轭聚电解质，以及纳米颗粒等。卟啉能够最有效地杀死革兰氏阳性菌，是目前发现的最有效的。但是，还能够透化革兰氏阴性菌的稠密外膜的试剂组合，在发现的很多光敏剂中，阳离子光敏剂或非阳离子光敏剂才能接近并杀死革兰氏阴性菌种。