[发明专利]一种pH响应性抗菌胶束及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种pH响应性抗菌胶束及其制备方法和用途，属于高分子抗菌材料技术领域。其制备方法包括以下步骤：(1)将抗菌丙烯酸酯单体和pH响应性丙烯酸酯单体通过聚合反应得到聚丙烯酸酯抗菌共聚物；(2)将步骤(1)得到的聚丙烯酸酯抗菌共聚物溶于良溶剂中，配成溶液，然后向该溶液中加入不良溶剂进行自组装，去除溶剂得到抗菌胶束。本发明的制备方法反应条件相对温和，操作简单，样品产率高，可以大规模生产。所制备的pH响应性抗菌胶束具有清除成熟生物膜、抑制新的生物膜形成的能力，可以有效防止细菌的传播，在医药、生物、卫生、食品等领域具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子抗菌材料技术领域，具体涉及一种pH响应性抗菌胶束及其制备方法和用途。

背景技术

细菌极易引起细菌感染，危及人类健康，严重影响公共卫生安全。研究表明80％的细菌感染是由生物膜所引起的，而不是浮游细菌。细菌生物膜是细菌存活密集的聚集区，内部细菌的耐药性是浮游细菌的100-1000倍，直接造成临床上90％以上抗生素耐药的发生。胞外多聚物(EPS)占细菌生物膜的90％，可以阻挡抗菌材料进入生物膜，保护内部细菌不被杀死，降低杀菌效率。外排泵将抗菌剂排出降低生物膜内抗菌剂浓度使细菌产生耐药性。因此，在清除成熟生物膜研究中，增强抗菌材料在生物膜中的渗透性和富集性，提高生物膜内的杀菌效率，已成为国际上的研究热点。为满足兼具高抗菌活性、高渗透性、高富集性抗生物膜材料的要求，亟待发展新型抗菌材料以构筑高性能的抗生物膜材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种pH响应性抗菌胶束及其制备方法和用途，克服现有技术中所存在的各种问题。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种pH响应性抗菌胶束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将抗菌丙烯酸酯单体和pH响应性丙烯酸酯单体通过聚合反应得到聚丙烯酸酯抗菌共聚物；

(2)将步骤(1)得到的聚丙烯酸酯抗菌共聚物溶于良溶剂中，配成溶液，然后向该溶液中加入不良溶剂进行自组装，去除溶剂得到抗菌胶束。

进一步地，步骤(1)中所述聚合反应选自可逆加成-断裂链转移聚合、自由基聚合、原子转移自由基聚合中的一种。所述聚合反应的反应条件包括但不限于现有技术中所公布的反应条件。

进一步地，步骤(1)中的聚合反应中加入引发剂。所述引发剂包括但不限于常用的各类引发剂。优选地，引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰。

优选地，抗菌丙烯酸酯单体和引发剂的摩尔比为(10～50):1。

进一步地，步骤(1)中聚合反应时加入溶剂。所述溶剂包括但不限于已知的有机溶剂。优选地，聚合反应所采用的溶剂选自THF、二氯甲烷、乙腈、甲苯中的一种或两种。

进一步地，聚合反应的温度为50～80℃，聚合反应时间为8～24h。

进一步地，所述抗菌丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代正丁烷季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代正辛烷季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代正癸烷季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯代正癸烷季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代全氟正癸烷季铵盐中的一种或多种。上述抗菌丙烯酸酯单体均可通过现有技术制备获得。

本发明中，当季铵盐侧碳链为直链且长度不小于8时，在其他条件合适的情况下，碳链可以遮蔽季铵盐阳离子，当胶束穿过生物膜表面时能降低抗菌胶束与生物膜表面的静电排斥，有利于抗菌胶束渗入生物膜内部，而碳链长度较短时不能起到遮蔽正电荷的作用。碳氟链表面能较低，可以快速穿过生物膜。因此，优选地，所述抗菌丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代正癸烷季铵盐、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代全氟正癸烷季铵盐中的一种或两种。