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自1928年发现青霉素以来,抗生素在人类工农业生产和医疗健康领域发挥着不可替代的作用。然而,抗生素的使用过程缺乏有效的监督管理,造成滥用和误用,导致细菌耐药性产生并出现“超级细菌”。细菌耐药性已成为全球医疗卫生领域的一项难题,迫使人类开发出具有高抗菌活性和低细菌耐药性的替代抗菌剂或抗菌疗法。目前科学家已经探索开发出许多替代性抗菌材料和抗菌技术,如抗菌肽、季铵盐类抗菌剂、金属纳米粒子复合材料、光热疗法及光动力疗法等。抗菌光动力疗法（APDT）是一种极有发展前景的抗菌方法,APDT是在光、光敏剂和氧气三者协同作用下,产生具有强氧化性的活性氧物质（ROS）。ROS可与脂质层、蛋白以及DNA作用,进而损伤或杀灭细菌。由于具有独特的抗菌机理,APDT可以最大程度地减少细菌耐药性的产生。光敏剂是影响APDT抗菌效果的重要因素之一。通常而言,光敏剂含有憎水的共轭基团,需要通过化学修饰引入恰当的官能团以提高其水溶性和分散性。因此,设计和合成高ROS产率和良好水溶性的光敏剂对APDT至关重要。基于上述研究目标,本文通过铜（I）催化的叠氮炔烃环加成（Cu AAC）反应合成了亲水性麦芽七糖修饰的BODIPY光敏剂和亲水性聚赖氨酸修饰的卟啉衍生物光敏剂,并对其光动力抗菌性能进行研究,主要研究内容包括以下两部分:1.麦芽七糖修饰的BODIPY光敏剂用于革兰氏阳性菌的光动力灭活:BODIPY衍生物光化学稳定性好,荧光量子效率高,是众所周知的荧光探针。麦芽七糖则具有丰富的羟基,有良好的亲水性和生物相容性。在这项工作中,作者通过CuAAC反应合成了麦芽七糖修饰的BODIPY（BODIPY-Mal）。为了进一步提高BODIPY的ROS产率,BODIPY-Mal中BODIPY单元的2,6位置被碘取代,形成了麦芽七糖基光敏剂（BODIPY-Mal-I）。BODIPY-Mal-I由疏水的BODIPY单元和亲水的麦芽七糖片段组成,在水性介质中自组装并形成微球。在光照下,BODIPY-Mal-I的单线态氧（1O2）生成效率显著高于不含卤素的BODIPY-Mal。最小抑制浓度（MIC）和细菌生长曲线实验结果表明,在可见光源（400–780 nm）照射下,BODIPY-Mal-I所产生的1O2能够完全抑制革兰氏阳性菌（包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌）的生长。通过共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察,BODIPY-Mal-I还能够有效杀死生物膜内部的革兰氏阳性菌。此外,在无光照的情况下,BODIPY-Mal-I对斑马鱼胚胎显示出较低的生物毒性。这些结果表明,BODIPY-Mal-I具有强细菌灭活和生物膜清除能力以及低生物毒性,可以作为APDT的光敏剂用于治疗由革兰氏阳性菌引起的感染性疾病。2.聚赖氨酸修饰的卟啉衍生物用于光动力灭活和鉴定革兰氏阳性菌:卟啉是芳香族大环化合物,在可见光区域具有长波吸收,具有独特的光物理和光化学性质,是比较有潜力的APDT光敏剂。聚赖氨酸具有亲水性,带有正电荷,且具有广谱抗菌活性。卟啉衍生物（TPP-OH）与Cbz基团保护的聚赖氨酸（Cbz-protected PLL）通过Cu AAC反应偶联,脱除Cbz保护基团成功合成了PLL修饰的卟啉衍生物光敏剂（TPP-PLL）。将聚赖氨酸引入卟啉衍生物,可以改善其水溶性,增强其对细菌的亲和力。紫外可见光吸收光谱和荧光光谱测试结果表明了TPP-PLL完整地保留着卟啉衍生物的光物理性质;通过ESR光谱技术证明了TPP-PLL在635 nm激光照射下可以生成1O2;水溶性探针ADA也进一步检测了TPP-PLL的1O2生成效率。通过MIC和细菌生长曲线实验评估了TPP-PLL的抗菌性能。抗菌实验结果表明,TPP-PLL可以灭活常见病原体,对表皮葡萄球菌的杀灭活性最强。在635 nm激光照射下,TPP-PLL完全抑制革兰氏阳性菌的生长,因此,在激光照射下,TPP-PLL对革兰氏阳性菌表现出协同抗菌作用。溶血实验表明,TPP-PLL具有良好的血液相容性,在红细胞溶血和抗菌之间具有较好的选择性。此外,通过观察TPP-PLL与细菌相互作用后细菌的沉降行为以及二者共培养后离心所得细菌滤饼的颜色,可以鉴定革兰氏阳性菌。因此,TPP-PLL可以作为APDT光敏剂有效灭活革兰氏阳性菌,还可以辅助肉眼鉴定革兰氏阳性菌。