[发明专利]一种具黏附功能的抗菌微纳颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具黏附功能的抗菌微纳颗粒的制备方法，将单体多巴胺甲基丙烯酰胺和单体丁香酚甲基丙烯酸酯，在引发剂偶氮二异丁腈的引发下，在乙醇/水的混合溶液体系中反应制备得到具黏附功能的抗菌微纳颗粒。所制备的抗菌颗粒抗菌效果优异。该微纳颗粒有望作为抗菌涂层用于改善生物材料的抗菌性，达到有效黏附和长效抗菌的效果。这对控制细菌感染，改善人们生活具有重要意义。

技术领域

本发明属于抗菌材料领域，涉及一种具黏附功能的抗菌微纳颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

改善生物材料表面的抗菌性十分重要，因为在生物材料的植入过程中常常会引起细菌感染，这对人们的健康造成了严重危害。改善生物材料抗菌性的策略有许多，通常通过研究细菌引起感染的过程来构建抗菌策略。Costerton等研究发现，细菌首先黏附于材料表面，然后通过分泌信号分子引来同类细菌聚集，当信号分子的浓度增加到一定水平时，细菌细胞被诱导而分泌出构成细胞外基质的蛋白成分，直至最终形成生物膜。随后，生物膜逐渐成熟，形成空腔而释放出浮游细菌，引发新过程，形成感染。生物膜的形成为细菌提供了一个保护层，使膜内细菌能保持细胞活性，而膜外的抗菌物质无法与之接触，导致生物膜内的细菌对抗菌剂和人体免疫系统的抵抗能力大大增强，因而成为与生物材料有关的细菌感染难治愈的罪魁祸首。因此，防止生物材料表面形成细菌生物膜成为改善生物材料抗菌性能的关键，而生物膜形成的第一步是细菌在材料表面的黏附，所以防止细菌在材料表面黏附可以有效抑制细菌感染。通过改变生物材料本体或表面的亲疏水性可以有效抑制细菌粘附，主要的材料有聚乙二醇、两性离子聚合物等，通过在材料表面形成水合层而抑制细菌黏附。由于极少量细菌的黏附就能迅速引起生物膜的形成，所以更常用的策略是在材料表面接枝抗菌基团或在材料中载入抗菌物质，能迅速杀死黏附在材料表面和材料周围的大量细菌，防止感染的发生。大量研究表明，带有正电荷的基团能赋予材料很好的抗菌性，如表面富含氨基的亚精胺量子点、氨基改性纤维素等。常用的抗菌物质包括无机类银、二氧化锌等，有机合成类季铵盐、卤胺等，以及天然类壳聚糖、抗菌肽、丁香酚等。其中，丁香酚是从植物丁香中提取得到的一种天然抗菌剂，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有优异的抗菌性。相比于季铵盐、壳聚糖等研究历史较长的抗菌剂，关于丁香酚的研究较少，所以有必要进行深入研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种，为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的有益效果在于：以多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)为单体，引入丁香酚甲基丙烯酸酯(EMA)做为第二单体制备了DMA和EMA的共聚微纳颗粒(P(DMA-co-EMA))，该微纳颗粒具有普适黏附性能，并且该微纳颗粒可以作为抗菌涂层用于改善生物材料的抗菌性，达到有效黏附和长效抗菌的效果，尤其是对革兰氏阴性菌有着优异的抗菌效果。这对控制细菌感染，改善人们生活具有重要意义。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为P(DMA-co-EMA)共聚物的合成路线图。

图2为不同EMA/DMA比例时P(DMA-co-EMA)的SEM图像。

图3为P(DMA-co-EMA)黏附效果图。

图4为P(DMA-co-EMA)抗菌效果图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，将单体多巴胺甲基丙烯酰胺和单体丁香酚甲基丙烯酸酯，在引发剂偶氮二异丁腈的引发下，在乙醇/水的混合溶液体系中反应制备得到具黏附功能的抗菌微纳颗粒。

实施例1

1、多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)的合成