乳腺炎是乳业最重要的疾病之一。本病的特点是乳腺损伤后引起的乳腺炎症,其目的是破坏或中和感染原,以治愈和恢复乳腺的正常功能。在奶牛中,乳腺炎几乎都是由微生物引起。通常,侵入乳房的细菌会在乳腺组织中繁殖并产生毒素,这些毒素是造成乳腺损伤的直接原因。乳腺炎造成的经济损失体现在以下方面:牛奶产量减少、治疗费用增加以及其他动物保健服务、生育力下降、动物早期淘汰和牛奶废弃的损失。从公共卫生、牛奶加工和动物福利方面来说,乳腺炎也是非常重要的疾病。这些损失将直接影响农场的盈利能力。在奶牛中,金黄色葡萄球菌（S.aureus）一直被认为是引起奶牛乳腺炎的最多的微生物之一,通过释放多种酶和毒素对动物健康产生不良影响。金黄色葡萄球菌具有非常巧妙的发病机制,包括兼性细胞内寄生虫,日益严重的耐药性,形成生物膜和宿主免疫系统逃逸,使其难以通过常规疗法进行治疗。大量抗生素由于缺乏跨细胞膜和细菌细胞膜的能力,以及短时间的胞内保留能力,导致其在细胞内分布不足和浓度低,使得金黄色葡萄球菌感染的治疗极具挑战性。利福昔明（RFX）对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌以及需氧和厌氧细菌具有抑制和杀灭作用,主要通过抑制DNA依赖的RNA聚合酶。由于存在吡啶并咪唑结构,RFX的通透性差,因此影响了其在临床的治疗效果。最近,纳米技术的进步已被用作有效的替代工具,以特定的标准解决多重耐药菌和细胞内细菌感染的治疗难题。纳米凝胶由于其良好的物理化学性质,如可控的药物递送、强亲水性、优异的胶体稳定性、高效的细胞内摄入特性以及在血液中的惰性,符合当前药物传递系统时代的主要要求。为了开发在细菌感染部位靶向释放并具有高效粘膜粘附能力的药物递送系统,本研究设计、优化荷载RFX的壳聚糖（CS）/羧甲基壳聚糖（CMCS）纳米凝胶,通过激光散射（PCS）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）,差示扫描量热仪（DSC）,X射线衍射（XRD）和紫外（UV）分光光度计对其进行了系统评估。此外,本试验研究了RFX:CS/CMCS/TPP纳米凝胶的溶胀能力、pH响应性、体外释放、抗氧化剂、血液相容性、粘膜黏附强度、细胞活力以及抗菌作用。另外,建立了大鼠金黄色葡萄球菌乳腺炎感染模型,并研究了纳米凝胶对其的治疗效果,以评估RFX-CS纳米凝胶的疗效。FTIR,DSC和XRD表明纳米凝胶是由CS和CMCS上带正电的NH3+和CMCS上带负电的COO-之间的相互作用形成的。RFX以无定形形式被包裹在优化的纳米凝胶中。纳米凝胶分散良好,以均一的粒度分布和球形存在。最佳RFX-CS纳米凝胶的平均EE、LC、粒径、PDI和ZP分别为95.39%、20.04±0.36%、171.07 nm、0.17和36.7 m V。该纳米凝胶在高温、强光照和高湿度条件下放置五到十天表现出优异的稳定性。紫外扫描结果表明,CS纳米凝胶中的RFX具有与标准品相同的UV吸收峰,证实了纳米凝胶的制备过程没有对药物的结构产生任何不利影响。RFX-CS纳米凝胶具有优异的持续释放性能、强大的粘蛋白结合能力以及在酸性pH快速溶胀和pH响应性释放特性。在pH值为5.5和7.4的释放介质,RFX纳米凝胶在72小时内分别释放了76.37%和53.80,这表明RFX纳米凝胶在两个pH值释放介质中均具有良好的缓释性能。另外,纳米凝胶的另一个重要的特征是该纳米凝胶的药物释放呈现典型的pH依赖性,与中性pH值（7.4）相比,它在酸性介质（pH,5.5）中具有较高的药物释放速率。纳米凝胶相对较好的溶胀率表明,RFX-CS纳米凝胶具有良好的亲水性和保留聚合物网络内水分子的能力。RFX-CS纳米凝胶的粘膜粘附性能随着纳米凝胶浓度的增加逐渐增加。另外,与pH 7.4相比,纳米凝胶在pH 5下对粘蛋白的结合能力更高。试验结果表明,与游离RFX相比,RFX-CS纳米凝胶具有剂量依赖性的抗DPPH的抗氧化能力。通过ASTMF756–00检测显示RFX-CS纳米凝胶具有轻微的溶血活性,但所有测定值均低于生物材料的临界安全溶血率5%,上述结果表明RFX-CS纳米凝胶样品与血液成分兼容。此外,RAW 264.7细胞与RFX-CS纳米凝胶孵育24小时后的存活率高于90%。通过体内模型治疗试验表明纳米凝胶降低了菌落形成单位数和乳腺的炎症程度,表明CS纳米凝胶显着增强了RFX的治疗效果。RFX-CS纳米凝胶治疗组大鼠乳腺在24 h和72 h的中位细菌负荷量分别为5.6×105 CFU和3.85×103CFU/g腺,而RFX治疗组大鼠乳腺在24 h和72 h的中位细菌负荷量分别为8.9×106 CFU和6.0×104 CFU/g腺。与金黄色葡萄球菌阴性对照组相比,RFX和RFX-CS纳米凝胶治疗组的金黄色葡萄球菌在乳腺组织中诱导的MPO活性显着降低（P<0.05）。体内外的结果表明,并支持我们的RFX-CS纳米凝胶高效治疗奶牛乳腺炎的设想,该纳米凝胶将可能作为抗生素的创新替代疗法来治疗牛乳腺炎。