新型高分子抗菌劑的合成與性能研究.pdf

1、高分子抗菌劑由于其高效殺菌、殺菌時(shí)效性長等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的廣泛關(guān)注。目前研究和使用的高分子抗菌劑主要有季銨鹽類、季膦鹽類、吡啶鹽類、有機(jī)錫類和胍鹽類,它們都具有一定地殺菌效果,但是普遍存在熱穩(wěn)性和加工性差的問題,限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。基于此種情況,本論文設(shè)計(jì)合成了新型咪唑鹽類高分子抗菌劑,咪唑鹽獨(dú)特的五元環(huán)結(jié)構(gòu)可使此類抗菌劑具有很高的熱穩(wěn)定性。
　　 本論文首先通過研究抗菌劑的結(jié)構(gòu)與其熱穩(wěn)定性間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)咪唑鹽類高

2、分子抗菌劑尤其是經(jīng)BF4和PF6離子取代后的抗菌劑具有很好的熱穩(wěn)定性,初始熱分解溫度高達(dá)350℃,能夠滿足大部分加工、應(yīng)用的要求。其次考察了咪唑鹽類高分子抗菌劑的結(jié)構(gòu)與其抗菌性能的關(guān)系,結(jié)果表明:咪唑鹽上取代的疏水碳鏈長度以及不同陰離子種類對抗菌效果有較大的影響。當(dāng)咪唑鹽上取代的疏水碳鏈長度為12時(shí),抗菌效果最好,過長或過短都會(huì)減弱其抗菌能力(其中3-十二烷基-1-乙烯基咪唑溴鹽聚合物對大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)僅為33μg/mL

3、,對金黃色葡萄球菌的MIC值為47μg/mL);不同陰離子種類抗菌劑的抗菌活性順序?yàn)锽r＞BF4＞PF6。
　　 本文還將咪唑鹽類高分子抗菌劑應(yīng)用到高分子抗菌藥物這一前沿領(lǐng)域。模仿抗菌多肽的結(jié)構(gòu),將抗菌劑與親水的聚乙二醇大分子單體共聚合成了三種陽離子型雙親性共聚合物:PEG-co-3-丁基-1-乙烯基咪唑溴鹽聚合物(PEG-co-3-P[BVIM][Br])、PEG-co-3-己基-1-乙烯基咪唑溴鹽聚合物(PEG-co-3-P

4、[HVIM][Br]),和PEG-co-3-十二烷基-1-乙烯基咪唑溴鹽聚合物(PEG-co-3-P[DDVIM][Br])。并研究了共聚物結(jié)構(gòu),及其與血液相容性和抗菌性能的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)咪唑鹽兩親性陽離子聚合物在水中自裝成納米顆粒,納米顆粒的粒徑隨疏水烷基鏈長的變短而變小,PEG-co-3-P[BVIM][Br]、PEG-co-3-P[HVIM][Br]和PEG-co-3-P[DDVIM][Br]形成的納米顆粒的體積平均粒徑分別為88

5、 nm、72 nm和19 nm;抗菌共聚物的溶血性隨咪唑鹽上取代烷基長度的縮短而減弱。PEG-co-3-P[DDVIM][Br]、PEG-co-3-P[HVIM][Br]和PEG-co-3-P[BVIM][Br]的半數(shù)溶血值(HC50)分別在1μg/mL、5μg/mL和100μg/mL左右;抗菌能力隨咪唑鹽上取代烷基長度的增加而增加。最后通過比較共聚物的HC50值和MIC值,我們發(fā)現(xiàn)PEG-co-3-P[BVIM][Br]的HC50(1