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胞内菌感染是临床抗感染治疗中面临的棘手问题。胞内寄生菌侵入真核细胞生存、繁殖,不仅可以躲避抗生素和体液免疫的杀灭作用,而且也会随着寄主细胞播散导致新的感染。目前,胞内菌感染临床治疗策略是长周期、大剂量使用抗生素。然而,现有抗生素近三分之二不能有效进入细胞,并且存在胞内蓄积能力弱、活性低的问题,长期大剂量使用抗生素不良反应大,胞内感染也无法得到有效治疗。如何使抗生素高效进入真核细胞发挥药效,成为亟需解决的科学难题。通过载体将抗生素运送进入细胞是解决途径之一。国内外许多课题组通过实验方法合成纳米药物载体,负载抗生素进入细胞,提高抗生素的胞内抗菌活性。石墨烯(Graphene,Gr)是一种新兴纳米材料,由sp2杂化碳原子组成的蜂巢结构紧密相连的片层结构排列的二维材料,具备优异的纳米特性,比表面积大,而且纳米片层的两个面都可以吸附药物。石墨烯作为纳米药物载体极具应用价值,其通过共价键或非共价键的方式将药物负载在片层结构上,具有高效的药物的负载能力、可控制释放等优点。氧化石墨烯(GO)除保有了石墨烯家族材料的优良的纳米特性外,相比于石墨烯,其表面存有许多含氧基团,使其具备了良好的水溶性、可修饰性和更低的生物毒性,具备更好的生物学应用前景,成为了药物运输研究方向的重要候选载体。但是GO在生理溶液中,由于各片层之间所带电荷被溶液中的离子屏蔽,容易发生聚集、沉淀,导致活性表面降低大大限制了其生物学应用。本研究利用具有良好溶解性的两亲性大分子聚合物聚乙二醇(PEG)对GO进行功能化修饰,解决了其在生理溶液中聚集、沉淀的问题。此外,鉴于聚乙烯亚胺(PEI)常用于基因转染和药物运输,穿膜肽R8、MPG、hpp10也可以将功能性大分子物质带入细胞,本研究将这四种物质分别与GO结合,筛选出了能够协同提高纳米载体胞内递送效率的组分PEI,通过条件优化和对比评价制备了可有效负载抗生素进入细胞的石墨烯基纳米载体GO-PEG-PEI,提高了抗生素对胞内菌的清除能力。在菌种选择方面,本研究在前期的研究发现,革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁结构上的不同会导致对纳米材料敏感性的差异。为避免因结构不同可能导致的对纳米载体作用的影响,本研究选取了MRSA和鼠伤寒沙门氏菌分别作为革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌的代表菌种,分别建立了MRSA及鼠伤寒沙门氏菌胞内寄生菌模型,考察负载抗生素的纳米复合材料对两种胞内菌的清除效果。第一部分利用PEG对GO进行功能化修饰,解决了GO在生理溶液中容易发生聚沉的问题,再分别连接穿膜肽(R8、MPG、hpp10)、PEI功能分子,制备了GO-PEG-R8,GO-PEG-MPG,GO-PEG-hpp10和GO-PEG-PEI四种纳米复合材料。结合构效关系,对比分析了不同实验因素对纳米材料表征的影响,确定了先合成GO-PEG,再修饰穿膜肽、PEI的方案,通过能否递送绿色荧光蛋白(EGFP)质粒入胞内表达对四种纳米复合材料的入胞效果进行比对筛选,最终三种连接穿膜肽的纳米复合材料均未能递送EGFP质粒进入细胞内表达,而GO-PEG-PEI成功将EGFP质粒递送至细胞内表达EGFP。PEI本身作为一种基因转染试剂,将其修饰到GO,不仅降低了PEI的用量和毒性,而且发挥了GO载量高的优势,实验中合成的GO-PEG-PEI粒径为155.10±4.16 nm,电位为41.82±2.61 m V,荧光显微镜证实其可递送EGFP质粒进入细胞,具有较高的纳米载体应用价值。第二部分利用第一部分合成的纳米复合材料GO-PEG-PEI负载万古霉素(VAN)进行胞内菌清除实验,以MRSA为胞内模式菌,建立胞内MRSA模型,评价了所合成纳米复合材料的胞内菌清除效果。实验结果表明,纳米复合材料GO-PEG-PEI对万古霉素载药量达到20%,包封率达到25%;负载万古霉素的GO-PEG-PEI组对胞内MRSA的清除率(作用2 h、4 h分别为80.45%、80.19%)显著高于万古霉素组(作用2 h、4 h分别为55.78%,58.12%)。细胞毒性实验结果表明负载万古霉素的GO-PEG-PEI/VAN细胞毒性小,生物相容性好。第三部分利用合成的纳米载体GO-PEG-PEI负载庆大霉素(GEN)进行胞内菌清除实验,以鼠伤寒沙门氏菌为胞内模式菌,建立胞内鼠伤寒沙门氏菌模型,评价了所合成纳米复合材料的胞内菌清除效果。实验结果表明,纳米复合材料GO-PEG-PEI对庆大霉素载药量达到7%,包封率达到7.5%;负载庆大霉素的GO-PEG-PEI组对胞内鼠伤寒沙门氏菌的清除率(作用2 h、4 h分别为73.45%、72.67%)显著高于庆大霉素组(作用2 h、4 h分别为38.05%,19.33%)。细胞毒性实验结果表明负载庆大霉素的GO-PEG-PEI/GEN细胞毒性小,生物相容性好。综上所述,本研究合成了GO-PEG-PEI纳米载体,具有良好的递送药物和基因入胞并发挥作用的功能,且细胞毒性低;基于GO-PEG-PEI纳米材料,通过分别负载万古霉素和庆大霉素,制备获得抗生素复合纳米材料,显著提高了胞内MRSA和鼠伤寒沙门氏菌的清除效果,为今后抗胞内菌感染方面的研究和应用提供了研究思路和方法借鉴。