龍腦改性高分子材料的抗菌性能研究.pdf

1、在生物醫(yī)學和工程應用方面，細菌黏附于材料表面以及隨后形成的細菌生物膜是非常嚴重的問題，很可能造成植入物的失敗或患者感染。材料抗菌改性是解決上述問題的有效手段。
　　目前，研究者大多采用添加一些傳統(tǒng)的抗菌劑來實現(xiàn)材料抗菌，例如，金屬及其鹽，抗生素，季銨鹽化合物，聚六亞甲基雙胍，三氯生，鹵胺化合物等。然而，這些傳統(tǒng)的抗菌方法存在一定的弊端。首先，可浸出的殺菌劑，如抗生素和重金屬，被摻入到聚合物表面涂層并隨時間的推移逐漸釋放，長期使用增

2、加了微生物對抗菌劑的耐受性，產(chǎn)生耐藥菌。其次，次致死劑量的抗生素有加劇生物膜形成的作用。另外，其它共價接枝抗菌劑的聚合物涂層，如季銨鹽化合物，不能滿足環(huán)境友好的要求;更嚴重的是，生物大分子和死亡微生物在聚合物涂層表面的積聚會阻止抗菌功能團發(fā)揮其作用。因此，為了避免上述缺陷，我們需要尋找一種新型的抗菌材料或抗菌改性方法。
　　聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種被廣泛使用的生物材料。同樣，它也面臨著細菌黏附及后續(xù)的生物膜形成而導致的植

3、入手術失敗等挑戰(zhàn)。這里，我們基于一種有效的立體化學策略，使用環(huán)境友好型的龍腦分子改性聚甲基丙烯酸甲酯，得到抗菌共聚物P(MMA-co-BA)s。通過自由基聚合的方法，按照不同的摩爾比將甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸龍腦酯(BA)共聚。通過NMR，GPC和EA等多種方法，證明共聚物合成成功。大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和枯草芽孢桿菌（革蘭氏陽性菌）被選作受試菌，使用越獄、活死細菌染色、MTT等多種方法測試材料的抗菌性能。同時，我們把材料植入

4、到小鼠皮下，在固定的時間點取出材料，制備組織切片，HE染色觀察其生物相容性。主要研究成果如下:
　　1.成功合成五種不同比例的P(MMA-co-BA)s高分子共聚物;
　　2.NMR、GPC等手段表征P(MMA-co-BA)s共聚物合成成功;
　　3.P(MMA-co-BA)s具有廣譜的抗菌性能，對大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和枯草芽孢桿菌（革蘭氏陽性菌）表現(xiàn)出較強的抗性。
　　4.BA單元的摻入量與抗菌性能成正比例

5、關系;摻入量為25％時，共聚物能夠減少99％的大腸桿菌黏附。
　　5.共聚物具有非常好的生物相容性。
　　同時，我們用丙烯酸龍腦酯改性兩性離子聚合物，得到P(BA-zDMAEA)s新型高分子共聚物。用登陸模型評價改性后的材料對霉菌的抗性。主要研究成果如下:
　　1.P(BA-zDMAEA)s共聚物具有很好的抑制真菌黏附的效果。其中，4∶1的共聚物能夠有效的抑制真菌的黏附，抑制效果長達30天以上;
　　2.1∶4共