论文总字数：22363字

摘 要

一氧化碳长期以来被认为是一种有毒并且对于人类是没有任何好处的一种气体，但是随着人类对于CO的了解越来越深入，人们发现CO气体并不如此，随着对CO的不断研究发现，CO在医学上应用具有巨大的潜力，特别是在抗菌方面的表现。但是由于CO气体在人体中的释放无法得到有效的控制，严重阻碍了其在医学上的应用。光动力疗法作为一种最新的疗法其在癌症以及抗菌方面表现出巨大的应用前景。所以如是将这两种方法结合在一起是否会表现出最佳的抗菌效果？本文就介绍了以肽类树状大分子（第三代赖氨酸）合成纳米粒子，并通过DSP对其进行交联进而合成纳米胶束，利用其具有疏水空腔，可以同时将制备好的光敏剂SnTPPC6—S—S—PEG和一氧化碳供体（CORM—401）同时的负载在此纳米胶束中，然后在光源的照射下（近红外光），首先进行的是光动力的过程，此过程可以导致H₂O₂的浓度会在短时间内升高，达到氧化CORM—401的目的，进而可以实现一氧化碳在人体内的释放量可以得到控制的目的。

关键词：光动力疗法 SnTPPC6—S—S—PEG CO气体疗法 肽类树状大分子

Preparation and antibacterial properties of multifunctional antibacterial nanoparticles based on photodynamic therapy and CO gas therapy

Abstract

Carbon monoxide has long been regarded as a kind of toxic and a gas is no benefit to humans, but as for the human to understand more and more thorough, it was found that CO gas is not so, with the study found that the CO has great potential in the medical application, especially in the case of antibacterial performance. However, the release of CO gas in human body cannot be effectively controlled, which seriously hinders its application in medicine. Photodynamic therapy (PDT) as one of the latest therapies has shown great promise in cancer and antimicrobial therapy. So, is the combination of these two methods likely to have the best antibacterial effect? Are discussed in this paper, the peptide dendritic macromolecules (the third generation of lysine) synthesis of nanoparticles, and using DSP for crosslinking and synthetic nano micelle, using its hydrophobic cavity, can at the same time to the preparation of good photosensitizer SnTPPC6—S—S—PEG and carbon monoxide donor (CORM—401) and the load in the nano micelle, then under the irradiation of light (near infrared), the first is a process of optical power, this process can lead to the concentration of H₂O₂ rise in a short period of time, achieve the goal of oxidation CORM—401,Carbon monoxide can then be released in the human body can be controlled.

Key words: Photodynamic therapy ；SnTPPC6—S—S—PEG ；CO gas therapy ；Peptides dendrimers ；

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1抗菌素的发展历程 1

1.1.1抗菌素的发现 1

1.2.2抗生素的发展与风险 1

1.2 新型抗菌疗法 3

1.2.1光动力在癌症上的治疗 3

1.2.2 光动力抗菌 4

1.2.3 光动力抗菌原理及机制 4

1.3 光敏剂的进展 6

1.3.1 第一代光敏剂 6

1.3.2 第二代光敏剂 7

1.3.3 第三代光敏剂 8

1.4 一氧化碳的抗菌进展 8

1.5 基于光动力疗法和CO气体疗法的多功能抗菌纳米粒子的应用 10

1.5.1 一氧化碳(CO)控释纳米材料在抗菌治疗领域的应用 11

1.5.1 一氧化碳(CO)控释纳米材料在癌症治疗领域的应用 12

1.6 本课题研究内容与意义 12

第二章 实验部分 13

2.1 非对称轴向卟啉光敏剂的制备 13

2.1.1 实验药品 13

2.1.2 实验仪器 14

2.1.3 单羟基苯基卟啉的制备 14

2.1.4 单羟基苯基卟啉接6-氯-1-己醇 15

2.1.5 TPPC6—OH配金属锡的合成（SnTPPC6—OH） 15

2.1.6 二硫键改性的羧酸末端卟啉的合成（Sn-TP-PC6-S-S-COOH） 16

2.1.7 将SnTPPC6-S-S-COOH与PEG偶联形成（SnTPPC6—S—S—PEG） 16

2.2 纳米胶束的合成 16

2.2.1 POSS-LYS-G1的合成 16

2.2.2 POSS-LYS-G2的合成方法 17

2.2.3 POSS-LYS-G3的合成方法 17

2.2.4 POSS-LYS-G3交联形成纳米胶束 17

2.2.5药物系统的搭载 18

第三章 预测分析方案 19

3.1 光敏剂的表征预测 19

3.1.1 SnTPPC6—S—S—PEG的表征预测 19

3.1.2 预测效果 19

3.2 POSS-LYS-G3交联的表征预测 20

3.3 G3DSP（SnTPPC6-S-S-COOHamp;CORM—401）表征预测 20

3.4 CO的释放预测 20

3.5 H₂0₂释放测试预测 20

3.6 ¹O₂释放的测试预测 21

3.7 抗菌的预测 21

第四章 实验结论及展望 22

参考文献 23

致谢 26

第一章 绪论

1.1抗菌素的发展历程

1.1.1抗菌素的发现

显微镜的发明为医学打开了一片新的天地。伴随着显微镜的发明，在18世纪80年代，国外科学家第一次在实验中观察到了细菌。随后的几十年里，研究者们通过实验观察，发现了微生物的存在。在1870年前后，科学家们发现了“拮抗作用”^[1]可能存在于微生物间，对此每个国家的科学家都对此做了广泛的研究。直到19世纪80年代末，英国科学家William Roberts发现并记录真菌生长，可抑制细菌生长的现象并首次提出微生物之间具有“拮抗作用”^[1]。

1.2.2抗生素的发展与风险

在上个世纪30年代，弗莱明一名来自英国的科学家在培育葡萄球菌中一种特殊的金黄色葡萄球菌的过程中，由于经历了诸多的失败所以在发现青霉素的前一天他心灰意冷的终止了实验并将培养皿随意的丢弃在实验室中，也正是因为这个无意的举动当他第二天来到实验室的时候发现葡萄球菌周围如果存在青霉菌，那么其周围的葡萄球菌就消失不见了。所以弗莱明就大胆的预测青霉菌可能存在着一种或者多种可以使葡萄球菌死亡或者是存在着阻止葡萄球菌继续繁衍的物质。之后科学家们进行了多次的试验，他们发现这种青霉菌的分泌物能够抑制许多种病原菌的生长，从它的溶液中提取的物质，可以十分有效地治疗败血病和创伤。这种物质后来就被称为“青霉素”。但是，此后人们并没有对其继续研究下去而是在10多年以后，这个发现才引起了人们的重视，各国的科学家纷纷开展了这方面的研究工作，接连研究出了链霉素、土霉素等新的抗生素。时至今日，全球的各个国家总共发现了超过四千多种的抗生素，其中在医学上具有使用价值的抗生素不过100多种。

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