本發(fā)明屬于抗菌材料領(lǐng)域，涉及一種基于大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖抗菌敷料及其制備方法。

背景技術(shù)：

由于人們?yōu)E用、過度使用抗生素，一些細菌已經(jīng)出現(xiàn)一定的耐藥性，這直接導(dǎo)致了治療費用的增加，并發(fā)癥的頻繁出現(xiàn)，甚至造成患者死亡。因此，尋找新型的不易產(chǎn)生耐藥性的抗菌劑變得尤為重要。

目前，季銨鹽是一種陽離子型抗菌劑，其抗菌機理主要是季銨鹽與細菌接觸并且滲透進入其細胞壁，然后和細菌細胞膜發(fā)生反應(yīng)破壞細胞膜，進一步作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)、核酸分解，細胞間物質(zhì)泄漏，最后細胞壁溶解，從而實現(xiàn)抗菌作用。季銨鹽類抗菌劑通常不產(chǎn)生細菌耐藥性，因此越來越受到科研工作者以及產(chǎn)品工程師的關(guān)注。

日常生活中，大部分季銨鹽抗菌劑是有機小分子或高分子材料，以液體的形式進行殺菌作用。對于醫(yī)療器械表面防污等醫(yī)療用途來說，液體形式存在的抗菌劑不利于長久有效地維持抗菌功能。對于傷口護理以及燙傷、燒傷等創(chuàng)面愈合，液體形式存在的抗菌劑更是難以運用。將季銨鹽類抗菌組合包埋于敷料內(nèi)部是解決其問題的有效方法。包埋的季銨鹽抗菌劑可以長久有效地發(fā)揮功效，又不產(chǎn)生泄露對周圍組織器官以及環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于大分子季銨鹽接枝瓊脂糖抗菌敷料及其制備方法，為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

1.一種基于大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖抗菌敷料的制備方法，包括如下步驟：

1)將含瓊脂二糖單元的高聚物加入到水中攪拌直至完全溶解；

2)往步驟1)溶液中加入引發(fā)劑和季銨鹽類單體，所述引發(fā)劑、季銨鹽類單體和瓊脂二糖單元的摩爾比為0.25:10:1～0.25:50:1；

3)將步驟2)反應(yīng)液在惰性氣體氛圍下85～95℃攪拌3～9小時；

4)將步驟3)中的反應(yīng)液倒入燒杯中冷卻到室溫，形成的凝膠狀固體用蒸餾水透析除去雜質(zhì)，得到大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖；

5)將步驟4)所得的大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖通過加熱溶解、模具澆注和冷卻固化制備得到抗菌敷料。

進一步，步驟2)所述季銨鹽類單體為聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、含季銨鹽的苯乙烯類、丙烯酰胺類、甲基丙烯酰胺類、丙烯酸酯類或丙烯類單體。

進一步，所述季銨鹽類單體為聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。

進一步，步驟1)所述含瓊脂二糖單元的高聚物為瓊脂糖、含有瓊脂糖的天然提取物、瓊脂糖衍生物、明膠或卡拉膠中的一種或幾種。

進一步，步驟2)所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、偶氮二異丁腈、過硫酸銨或偶氮二氰基戊酸。

進一步，所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。

2.利用上述的制備方法制備得到的抗菌敷料，所述大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖的結(jié)構(gòu)式為：

其中，m＝300～500的正整數(shù)，n＝10～50的正整數(shù)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備的大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖具有良好的生物相容性，并能夠形成凝膠狀抗菌敷料。本發(fā)明利用自由基接枝聚合“一步法”制得大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖，此方法操作簡單，所采用原料價格低廉易得，能夠增加本發(fā)明的實用性。本發(fā)明所述抗菌敷料具有良好的生物相容性，不但可以抑制細菌生長，也可以殺死生物醫(yī)用材料表面附著的細菌，本發(fā)明的抗菌敷料既可以覆蓋于醫(yī)療器械表面以防止微生物附著和感染，又可以殺死創(chuàng)面所感染的細菌并促進創(chuàng)面愈合。將所發(fā)明的抗菌敷料應(yīng)用于金黃色葡萄球菌感染的大鼠創(chuàng)面，能夠治愈細菌感染并加速創(chuàng)面愈合。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：

圖1為合成聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨接枝瓊脂糖的路線圖。

圖2為抗菌敷料在抑菌圈實驗中對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌和綠膿桿菌所形成抑菌圈的直徑大小圖。

圖3為細菌感染的鈦片表面用抗菌敷料覆蓋前后的細菌數(shù)量變化圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。

基于大分子季銨鹽接枝的瓊脂糖的合成路線如圖1所示，瓊脂糖、引發(fā)劑過硫酸鉀和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨單體進行反應(yīng)，一步法得到聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨接枝的瓊脂糖。

實施例1

將15克瓊脂糖和500毫升蒸餾水加入到配有機械攪拌、容積為1升的三頸瓶，隨后，瓊脂糖懸浮物在95度的油浴鍋中加熱直至完全溶解。在氮氣保護下，往反應(yīng)液中依次加入3.3克過硫酸鉀以及125毫升甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨80wt％水溶液?；旌弦涸?0℃的油浴鍋中攪拌6小時后倒入燒杯，自然冷卻至室溫后形成凝膠狀固體。所得固體經(jīng)反復(fù)的蒸餾水浸泡得到所發(fā)明的大分子季銨鹽接枝瓊脂糖，經(jīng)加熱溶解、模具澆注、冷卻成型處理對其進行重塑，已制備所需的抗菌敷料。

實施例2

將15克瓊脂糖和500毫升蒸餾水加入到配有機械攪拌、容積為1升的三頸瓶，隨后，瓊脂糖懸浮物在95度的油浴鍋中加熱直至完全溶解。在氮氣保護下，往反應(yīng)液中依次加入3.3克過硫酸鉀以及62.5毫升甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨80wt％水溶液?；旌弦涸?0℃的油浴鍋中攪拌6小時后倒入燒杯，經(jīng)純化得到所發(fā)明抗菌敷料。

實施例3

將15克瓊脂糖和500毫升蒸餾水加入到配有機械攪拌、容積為1升的三頸瓶，隨后，瓊脂糖懸浮物在95℃的油浴鍋中加熱直至完全溶解。在氮氣保護下，往反應(yīng)液中依次加入3.3克過硫酸鉀以及125毫升甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨80wt％水溶液?；旌弦涸?0℃的油浴鍋中攪拌6小時后倒入燒杯，經(jīng)純化得到所發(fā)明抗菌敷料。

實施例4

將15克瓊脂糖和500毫升蒸餾水加入到配有機械攪拌、容積為1升的三頸瓶，隨后，瓊脂糖懸浮物在95℃的油浴鍋中加熱直至完全溶解。在氮氣保護下，往反應(yīng)液中依次加入1.7克過硫酸鉀以及125毫升甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨80wt％水溶液。混合液在90℃的油浴鍋中攪拌6小時后倒入燒杯，經(jīng)純化得到所發(fā)明抗菌敷料。

實施例5

將直徑為2厘米的抗菌敷料覆蓋在細菌均勻涂布的瓊脂板，將瓊脂板放置于37度培養(yǎng)箱24小時后用直尺量取抑菌圈直徑。圖2所示為抗菌敷料在抑菌圈實驗中對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大腸桿菌和綠膿桿菌所形成抑菌圈的直徑大小。從圖2中可以看出，抗菌敷料能夠明顯地抑制革蘭氏陽性以及陰性菌的生長。

實施例6

將抗菌敷料其取出后用磷酸緩沖溶液(ph7.4)潤洗3遍并倒扣于抗菌敷料表面，在37度培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時后，抗菌敷料處理和未處理的鈦片通過涂板計數(shù)法定量表面附著的細菌，醫(yī)用鈦片(1厘米×1厘米)浸泡于十的七次方細菌溶液4小時。圖3所示為細菌感染的鈦片表面用本發(fā)明制備的抗菌敷料覆蓋前后的細菌數(shù)量變化。從圖3中可以看出，抗菌敷料能夠顯著地殺死鈦片表面感染的細菌。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。