新型抗菌聚合物表面的设计构建与性能研究 (5)
抗细菌黏附聚合物。在材料表面引入聚乙二醇（PEG）可以阻止细菌附着，并具有生物相容性。亲水性和接触角>1500的超疏水性表面都可以减少细菌粘附，材料表面形貌也是重要的影响因素。
不同抗菌作用方法的特点各异，也各有不足。释放抗菌速度快，但释放组分低于最小抗菌浓度（MIC）时失去抗菌能力[28,33]；接触抗菌作用持久，但一、聚阳离子杀菌过程较慢；抗黏附表面不能实现完全不粘附细菌，少量细菌附着后可通过生长、繁殖并分泌胞外基质导致抗粘附功能失效。
1.3.2 多重作用方法的抗菌材料发展
单一抗菌作用难以达到理想的效果，近年来，研究者尝试将不同抗菌作用方法组合，开发新型抗菌材料，主要技术路径有：
（1）直接涂敷。Li将含ClO2、锌离子和抗细菌黏附聚合物的多重抗菌乳液直接涂敷在材料表面[34]，但涂层能否长期稳定是潜在的问题。（2）层层自组装。Rubner[33]、Agarwal[35]等分别组装聚电解质层层自组装膜（PEMs）引入多重抗菌基团。浙江大学沈家骢项目组[36]研究了系列弱聚电解质层层自组装膜：接触抗菌的壳聚糖为聚阳离子，抗细菌粘附的肝素为聚阴离子层，构建杀菌、抗细菌粘附表面；原位制备壳聚糖-纳米银复合抗菌多层膜，实现抗菌与长效抗菌结合；制备银超疏水表面的释放杀菌与抗粘附多层膜。（3）共价链接。Kang[37]接枝聚联吡啶盐并包裹纳米银颗粒。Tiller[38]接枝包裹纳米银的聚合物网络，在外层键接PEG抗细菌粘附，少量粘附细菌可通过内层释放的Ag+杀灭。Li[39]等人将PEG引入季铵化壳聚糖的分子中制备具有良好生物相容性的抗菌水凝胶，水凝胶的交联骨架形成纳米孔结构，提出纳米孔可作为分子阴离子海绵（molecular ‘anion sponge’）抽吸阴离子的细胞膜导致其破裂，并吸收菌体内的脂多糖（LPS）等，强化季铵盐壳聚糖的杀菌能力。
含多重作用机理的抗菌材料具有比任何单一材料都突出的抗菌能力，是抗菌材料的主要发展方向，将多钟抗菌作用及纳米孔结构有效协同的尝试更值得深入研究。
1.4本课题要研究或解决的问题
理想的抗菌材料应具有高效、缓释、长效、广谱、无毒安全和无刺激, 而且合成成本低、易于合成和可以二次使用等特点。对于有机小分子抗菌剂的抗菌活性已经有了较多的研究。人们发现带有长链烷基的季铵盐基团具有很强的抗菌性能, 但是, 有机小分子抗菌剂存在易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点。研究发现, 带有抗菌基团的有机高分子化合物不会渗透进人的皮肤, 同时还具有比小分子抗菌剂更好的抗菌性, 可以很好克服有机小分子抗菌剂的缺点。因此高分子抗菌剂的合成和应用正成为当今研究和开发的一个热点。用抗菌高分子材料制成的抗菌高分子包装材料, 亦是活性包装材料, 具有较好的市场潜力和较好的抗菌能力。
抗菌材料有接触抗菌和释放抗菌两种作用机理，每种抗菌机理的材料在不同使用领域都有各自的优点与缺陷。因此，设计合成具有双重抗菌机理的抗菌材料成为了极为迫切的需要。本实验将对DMAE-BC以及AEO接枝纤文的最适接枝条件，以及接枝后的抗菌性能进行探讨。
2 实验过程
2.1引言
常用的高分子杀菌剂可以分为离子型和非离子型两种，前者包括聚季铵盐和聚季鏻盐，后者主要有卤代胺聚合物，图2-1列出了卤代胺几种常见的结构。
图2-1 几种常用卤代胺功能基团的结构
一般认为，阳离子杀菌剂的机理是阳离子吸附在细菌的表面，然后渗透到细胞膜上，破坏细胞膜导致细菌的死亡。而卤代胺则放出游离的卤原子，卤原子跟细菌细胞壁的蛋白质的氨基结合，从而破坏蛋白质的高级结构，导致细菌的细胞壁破裂而死亡。迄今关于卤代胺接枝聚合物的研究已经有了一些报道，但对其接枝工艺的具体研究很少。而将季铵盐阳离子和卤代胺两种不同机理的杀菌剂共接枝到聚合物表面的研究则未见报道。