嵌段共聚物自组装形成水溶性抗菌纳米球、棒以及囊泡的研究

两亲共聚物自组装可以形成纳米球、棒、囊泡等一系列有序结构。PTBAEMA是一种非季铵盐类抗菌高分子，具有中性、低毒、高效、广谱等优点。在形成纳米颗粒以后，其抗菌性能会大幅提高。与已经报导的将PTBAEMA覆盖在二氧化硅等纳米颗粒表面来制备抗菌纳米球不同，本项目拟采用大分子自组装的方法直接在溶液中制备水溶性抗菌纳米颗粒，以提高抗菌性能。先合成含PTBAEMA抗菌嵌段的两亲共聚物，然后进行大分子自组装以形成抗菌纳米球、棒、囊泡等。采用自组装方法来制备抗菌纳米颗粒的优点是方法简单、可控性好，重要的是这种抗菌纳米颗粒具有水溶性，这对于在生物医药领域的应用具有重要意义。另外，还将合成对温度、pH值有响应的抗菌嵌段共聚物并进行自组装研究以制备智能抗菌纳米球、棒、囊泡，探索抗菌共聚物自组装的科学意义，优化组装体的抗菌性能，揭示抗菌机理，对丰富大分子自组装的研究内容和制备新的生物医药材料具有重要意义。

聚合物胶束和囊泡是很好的药物载体，可以载抗癌药、抗生素等。但本项目创新点在于将抗菌聚合物自组装成有序纳米结构，譬如囊泡和胶束，从而将抗菌性能提高1-3个数量级。也就是说，该创新点集中在高分子囊泡和胶束本身的优异抗菌性（而不是外部引入的抗生素）。这种本身具有高效抗菌性能的囊泡和胶束其实是“armed” drug carrier，即“披上抗菌衣”的载体。上述研究的一个重要意义在于自组装形成胶束和囊泡以后，导致局部抗菌位点浓度的增加，从而导致抗菌聚合物的抗菌性成数量级上升。项目负责人在2012年首次报道了由非季铵盐类聚合物自组装所形成的可降解抗菌胶束（Chem. Commun., 2012, 48, 6857，被引用24次）。2013年，将其拓展成抗菌聚合物囊泡（Polym. Chem., 2013, 4, 255）和高亏格抗菌聚合物囊泡，提出了Armed Carrier概念（J. Mater. Chem. B, 2013, 1, 5496）。2012年，关于纳米银复合的高分子抗菌囊泡的论文被Polymer Chemistry选为 “Paper of the week”。2013年，关于高效抗菌和高效载药的抗菌肽囊泡的工作被ACS Macro Letters选为2013年11月封面（2013, 2, 1021；Cover of November 2013: Vol. 2, Iss. 11），进一步阐述了Armed Carrier的原理和多功能性，为解决抗生素耐药性问题和化疗病人的感染问题提供了新思路。2015年，进一步为高分子抗菌囊泡装上了肿瘤靶向单元(Bioconjugate Chem. 2015, 26, DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.1025b00061)。2014年，应Chemical Communication邀请，以上述成果为基础撰写了Feature Article。.通过项目组成员的努力工作，项目执行期间以通讯联系人发表36篇标注该项目资助的SCI论文，如Chemical Communications, Macromolecules, ACS Macro Letters, ACS Nano等。已答辩通过11篇硕士论文，以及多篇相关论文在投。取得授权发明专利11项，已公开专利8项，超额完成了项目预定目标。