[发明专利]一种阳离子抗菌聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能高分子技术领域，公开了一种阳离子抗菌聚合物及其制备方法和应用。所述阳离子抗菌聚合物为甲基丙烯酸甲酯‑co‑甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴乙烷，简写为P(MMA_n‑co‑DMAEMA_m⁺C₂H₅Br^‑)，其化学结构如式(I)所示：其中，n表示阳离子聚合物中甲基丙烯酸甲酯的摩尔含量，m表示聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴乙烷的摩尔含量，n：m＝(1～2)：(2～4)。本发明合成的聚合物具有较好的抗菌性，可通过调整聚合物链段来调节抗菌性，该方法简单易操作，反应条件温和，重现性好。

技术领域

本发明属功能高分子技术领域，更具体地，涉及一种阳离子抗菌聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

细菌在医疗植入体、医疗器械材料表面粘附以及伤口引发的感染已经严重威胁到人类生命健康与安全。然而，在发生医疗感染以后，由于缺少有效的治疗方法，只能通过二次手术将受污染的植入体取出，这种方法给病人带来极大的痛苦和经济压力。

近年来，基于季铵盐的阳离子杀菌材料因其有效和广谱的杀菌能力而广泛用于生物医用材料，水处理系统，食物存储包装等领域。这种材料没有有害物质的释放，它们可以通过自身所带的阳离子与细菌表面显电负性的特性，静电相互作用破坏细胞膜来杀死细菌。并且这些基于阳离子的季胺盐没有特异性选择性，因此它不太可能产生细菌耐药性，然而这些材料表面所带的正电荷在杀死细菌的同时，能够与带负电荷的血细胞的细胞膜之间相互作用促进血液凝固。阳离子抗菌材料可以克服细菌对抗生素的耐药性，同时聚合物材料相对于小分子抗菌而言具有诸多优势，例如可以避免小分子的渗透扩散，方便引入生物相容性结构而提高抗菌材料的生物相容性。因此，阳离子抗菌聚合物的研究具有重要意义，目前合成阳离子抗菌聚合物的方法复杂且得到的阳离子聚合物生物相容性不好。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供了一种阳离子抗菌聚合物。

本发明另一目的在于提供了上述阳离子抗菌聚合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供了上述阳离子抗菌聚合物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种阳离子抗菌聚合物，其特征在于，所述阳离子抗菌聚合物为甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴乙烷，简写为P(MMA_n-co-DMAEMA_m⁺C₂H₅Br^-)，其化学结构如式(I)所示：

其中，n表示阳离子聚合物中甲基丙烯酸甲酯的聚合度，m表示甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴乙烷的聚合度，n：m＝(1～2)：(3～4)。

所述的阳离子抗菌聚合物的制备方法，包括以下具体步骤：

S1.将MMA、DMAEMA、引发剂和配体加入溶剂Ⅰ中，然后冷冻抽真空-解冻，在通氮气的条件下加入催化剂冻抽解冻，在40～80℃反应；反应结束后用四氢呋喃稀释反应混合物，紧接着将反应稀释的反应混合物通过一根填充中性氧化铝的柱子，收集液体；然后用旋转蒸发仪除去大部分溶剂，剩下的溶剂加入到正己烷中沉淀，真空干燥，制得P(MMA_n-co-DMAEMA_m)无规共聚物；

S2.将P(MMA_n-co-DMAEMA_m))加入溶剂Ⅱ中，待聚合物完全溶解后，加入溴乙烷，室温搅拌反应，结束后用正己烷沉淀，真空干燥，得到P(MMA_n-co-DMAEMA_m⁺C₂H₅Br^-)阳离子聚合物。