新型抗菌聚合物表面的设计构建与性能研究 (2)
3.4.3 DMAE-BC+AEO接枝抗菌纤文 22
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 引言
1.1 抗菌聚合物研究概述
与细菌等各种有害微生物的抗争是人类文明史的最重要组成部分之一。常见抗菌剂可分为无机类、有机类、天然类和复合类4类[1-4]:
( 1)无机类抗菌剂为银离子类抗菌剂，是最常用的抗菌剂, 呈白色细粉末状, 耐热温度可达270。C以上。银离子类抗菌剂的载体有沸石、陶瓷、活性炭等[5]。有时为了提高协同作用, 再添加了一些铜离子、锌离子。抗菌材料中的核心成分是抗菌剂, 抗菌剂是一些细菌、霉菌等微生物高度敏感的化学成分。极少量的抗菌剂添加至普通材料中, 可制成抗菌材料。用无机抗菌剂制备出的各种抗菌材料具有抗菌广谱、耐热性好、化学稳定性高、安全、抗菌时效长、不易获得耐药性、使用方便等诸多优点, 因而一出现就受到人们的广泛关注, 被认为是一代新型保健和环境治理材料。但其存在不易分散等缺点；
( 2)有机抗菌剂主要有有机锡、胍盐、季铵盐、季盐、卤代胺等。它们对痢疾杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌种都有很好的杀菌效果。目前有人利用C-氯丙基三甲氧基硅烷( CTS)与N,N-二甲基十二烷基胺(DDA)反应合成的N,N-二甲基-N-十二烷基氨丙基三甲氧基硅烷氯化铵(DDATAC)具有良好的抗菌性能和一定的抗菌耐洗性[6]。多种传统的有机抗菌杀菌剂具有杀菌力强、效果好、来源丰富, 但存在安全性较差、容易产生微生物耐药性、耐热性较差、易迁移等不足；
( 3)天然抗菌剂包括微生物抗菌肽、动物和高等植物体内的活性抗菌成分和抗菌蛋白。甲壳质和壳聚糖大多是从蟹、虾壳、贝类和昆虫的外皮中精制提炼而得[7]。壳聚糖的抗菌机理主要是分子内含有的活性基团)NH2在酸性条件下形成NH+3 ,它与细菌细胞壁解离出的阴离子结合, 阻碍了细胞壁的生物合成, 阻止细胞壁内外物质的输送, 从而阻止细菌的大量繁殖。但壳聚糖的耐热性较差,应用范围较窄。也有人合成了季铵化的壳聚糖抗菌剂并研究其杀菌性能及稳定性能[8]，结果表明以含季铵化壳聚糖200 mg /L的抗菌剂溶液对悬液中金黄色葡萄球菌作用215min,杀灭对数值均大于5100,对悬液中大肠杆菌作用5min,杀灭对数值均大于5100；以含季铵化壳聚糖1000mg /L的该抗菌剂溶液对悬液中白色念珠菌作用5min,杀灭对数值均大于5100, 说明这种材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌以及白色念珠菌具有较强的杀菌效果，同时且储存性能稳定；
( 4)复合抗菌剂常采用无机/无机、无机/有机、有机/有机等多种复配方式[9,10]。为了解决某种单一抗菌剂的抗菌性能缺点, 结合其它抗菌剂抗菌性能方面的优点, 以使其具有更强的抗菌性能, 并延长材料的抗菌时间有人制备了Ce-Ag介孔复合无机抗菌剂, 该抗菌剂保持有序介孔结构, 抗菌基团Ag以纳米线状稳定存在于孔道内从而提高了活性接触面积。测试表明, 该样品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有优良的杀菌效果。
1.2 聚合物材料表面接枝
随着工业的发展和人们生活水平的提高，对材料的使用要求也越来越高。由于其卓越的性能，聚合物材料已经在现代工业生产和日常生活中得到广泛应用[11,12]。然而，由于包括多种通用聚合物在内的许多高分子材料本身所固有的表面性质不理想，表面能过低，导致其亲水性、染色性和生物相容性等都比较差，从而限制了它们在一些领域中的应用；并且随着社会的进步，人们越来越需要更多的具有特殊性能的聚合物，按照功能特性通常可分成：光、电、磁、热、力、声、化学和生物等。解决这些问题的方案有两个：一是合成新的材料；二是仅对现有材料进行表面改性。显然后者比较理想，在满足要求的前提下，更为经济可靠。