CN108003740B - 一种血液相容性的抗菌聚合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血液相容性的抗菌聚合物,主要通过增加阳离子抗菌聚合物中负电荷链段的比例来调控该抗菌材料的血液相容性。其制备方法包括:(1)第一单体、第二单体和第三单体在引发剂的作用下发生共聚反应,得到共聚物;(2)将共聚物溶于有机溶剂1中,加入C1~C6的烷基碘或C1~C6的烷基溴进行季胺化反应,得所述的抗菌聚合物。本发明制备方法简单,操作方便,容易工业化大规模制备。本发明还公开了所述抗菌聚合物在制备血液接触的抗菌材料中的应用,本发明抗菌聚合物能有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料领域,具体涉及一种血液相容性的抗菌聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
由细菌在医疗植入体和医疗器械材料表面粘附引起的医源性感染已经严重威胁到人类生命健康与安全。然而,在发生感染以后,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应用于生物医用材料,水处理系统,食物储存等领域。这种材料没有有害物质的释放,它们可以通过静电相互作用破坏细胞膜来杀死细菌。据报道,由于这种涂层没有特异性选择性,因此它不太可能产生细菌耐药性。然而这种材料表面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。尽管这个特点可以用于设计伤口敷料,但是却阻碍了季铵盐类阳离子杀菌材料在血液接触的抗菌材料中的应用。
为解决这个问题,天然抗凝血分子肝素、肝素类似物以及抗黏附性分子如聚(乙二醇)(PEG)被用来提高季铵盐类阳离子材料的血液相容性。例如,将肝素和阳离子的壳聚糖结合起来构建杀菌涂层,该涂层可以有效减少血栓的形成。抗黏附分子PEG与阳离子水凝胶结合后,其溶血性显著降低而杀菌能力并未受到显著影响。此外,正负电荷平衡的两性离子材料,能够减少与人血清和血浆中蛋白质的非特异性粘附。然而,这些方法目前还在实验室研究阶段,而且制备工艺复杂,难以大规模工业化应用。
发明内容
针对现有技术中季铵盐类抗菌材料与血液的相容性差的问题,本发明提供一种血液相容性的抗菌聚合物及其制备方法和应用,主要通过增加阳离子抗菌聚合物中负电荷链段的比例来调控该抗菌材料的血液相容性。
本发明采用的技术方案如下:
一种血液相容性的抗菌聚合物,所述抗菌聚合物具有如式(Ⅰ)所示结构的重复单元:
其中,以摩尔百分比计,m+n=10~100%,z=0~90%,且m:n=1:0.5~5;
R1、R3、R5各自独立选自氢或甲基;R2为季铵盐类基团,选自式(Ⅱ-1)~(Ⅱ-6)所示基团中的至少一种:
式(Ⅱ-1)~(Ⅱ-6)中,R7为C1~C6的烷基;
R4选自式(Ⅲ-1)~(Ⅲ-2)所示基团中的至少一种:
R6为直链C4~C18的烷基。
本发明抗菌聚合物由带正电荷的阳离子链段、负电荷的阴离子链段及其疏水链段组成。其中,带正电荷的阳离子链段作为杀菌端为该聚合物提供杀菌功能,负电荷的阴离子链段用来改善该聚合物材料的血液相容性,疏水链段调控其亲疏水性。
作为优选,所述抗菌聚合物中,以摩尔百分比计,m+n=90~95%,z=5~10%,且m:n=1:1~3;在该比例下,所述抗菌聚合物为水溶性聚合物,增加其疏水链段的含量够有效增强杀菌分子与细菌的相互作用。
作为优选,所述抗菌聚合物中,以摩尔百分比计,m+n=20~40%,z=60~80%,且m:n=1:1~3;在该比例下,所述抗菌聚合物为非水溶性聚合物,提高疏水链段的比例可保证聚合物的稳定性,延长使用寿命。
所述抗菌聚合物的数均分子量为2000~500000;分子量分布系数为1.01~2.5。
所述抗菌聚合物的聚合温度为55~95℃。
本发明还提供了所述抗菌聚合物的制备方法,包括:
(1)共聚
第一单体、第二单体和第三单体在引发剂的作用下发生共聚反应,得到共聚物;
第一单体选自式(Ⅳ-1)~(Ⅳ-6)所示化合物中的至少一种,
第二单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、烯丙基磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的至少一种,
第三单体的结构如式(Ⅴ)所示,
R1、R5和R6的定义如前所述;
(2)季胺化
将共聚物溶于有机溶剂1中,加入C1~C6的烷基碘或C1~C6的烷基溴进行季胺化反应,得所述的抗菌聚合物。
所述的引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN),所述引发剂的投加量为所有单体总摩尔量的0.2~10%,作为优选,所述引发剂的投加量为所有单体总摩尔量的0.3~2%。
步骤(1)中,所述第二单体和第一单体的投加摩尔比为1:0.5~5;所述第三单体的投加摩尔量占所有单体总摩尔量的0~90%。
作为优选,所述第二单体和第一单体的投加摩尔比为1:1~3;所述第三单体的投加摩尔量占所有单体总摩尔量的5~10%,在该比例下,所述抗菌聚合物为水溶性聚合物,该比例下的疏水链段含量够有效增强杀菌分子与细菌的相互作用。
作为优选,所述第二单体和第一单体的投加摩尔比为1:1~3;所述第三单体的投加摩尔量占所有单体总摩尔量的60~80%;在该比例下,所述抗菌聚合物为非水溶性聚合物,该比例的疏水链段可保证聚合物的稳定性,延长使用寿命。
步骤(1)中,所述共聚反应的温度为55~95℃,共聚反应的时间为10~20h。
步骤(2)中,所述有机溶剂1为二氯甲烷、氯仿、甲苯等。
步骤(2)中,C1~C6的烷基碘或C1~C6的烷基溴与中间体1的投加摩尔比为1~10:1。
步骤(2)中,所述季胺化反应的温度为50~70℃,季胺化反应的时间为20~30h。
进一步地,当所述第二单体为丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯时,在步骤(2)后还需要进行脱保护反应,所述脱保护反应包括:将步骤(2)得到的产物溶于有机溶剂2中,加入三氟乙酸进行脱保护反应,得所述的抗菌聚合物。
所述有机溶剂2为甲醇、氯仿等。
所述脱保护反应中,三氟乙酸与步骤(2)得到的产物的投加摩尔比为1~5:1。
本发明的另一目的是提供一种所述的血液相容性的抗菌聚合物在制备血液接触的抗菌材料中的应用。可通过调节所述抗菌聚合物疏水链段的比例,从而调节抗菌聚合物的水溶性。
所述抗菌聚合物作为水溶性抗菌聚合物材料直接使用,或将所述抗菌聚合物配成喷涂液,喷涂或旋涂于基底上形成抗菌涂层。
所述抗菌聚合物能有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)提供了一种简单的血液相容性的抗菌聚合物材料的制备方法
(2)有效解决了季铵盐抗菌材料的血液相容性问题,并且很好得保留了该抗菌材料的杀菌特性。
具体实施方式
实施例1
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL、甲基丙烯酸叔丁酯385μL和0.01816g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL三氯甲烷溶液于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)上一步所得产物再次溶解3mL在氯仿中,加入1.58mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后,在正己烷中沉淀三次真空干燥得到季胺化产物。
(3)将上一步所得的产物溶解在甲醇中,加入3mL三氟乙酸在室温下反应6h后在正己烷中沉淀真空干燥得到所述抗菌聚合物。注意:1.AIBN使用之前要先纯化,具体方法是在乙醇中重结晶两次,然后真空干燥;2.所有单体在使用前分别通过减压蒸馏除去单体中的阻聚剂。
所得抗菌聚合物的数均分子量为47000,分子量分布系数为1.54,聚合温度为65℃。
(4)将0.01g抗菌聚合物溶解到5mL混合溶剂(甲醇:乙醇=1:4(v/v))中配成浓度为2wt%的喷涂液,控制喷涂速度为40μL/min,喷涂时间为10分钟,得抗菌涂层。
实验选择基底为PET和直径为14mm的圆形玻璃片。注意:1.喷涂液在使用之前应先用450nm的有机滤头过滤,以避免堵塞喷头;2.基底清洗:PET分别经过乙醇、丙酮、超纯水超声清洗10min后用纯氮吹干备用;圆形玻璃片经食人鱼洗液(双氧水:浓硫酸=3:7(v/v))清洗40min后用大量超纯水清洗后,纯氮吹干备用。
对比例1
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL和0.01816g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL三氯甲烷溶液于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)上一步所得产物再次溶解3mL在氯仿中,加入1.58mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后,在正己烷中沉淀三次真空干燥得到抗菌聚合物。
(3)将0.01g步骤(2)制得的抗菌聚合物溶解到5mL混合溶剂(甲醇:乙醇=1:4(v/v))中配成浓度为2wt%的喷涂液,控制喷涂速度为40μL/min,喷涂时间为10分钟,得纯正电荷的抗菌涂层。
实验选择基底为PET和直径为14mm的圆形玻璃片。注意:1.喷涂液在使用之前应先用450nm的有机滤头过滤,以避免堵塞喷头;2.基底清洗:PET分别经过乙醇、丙酮、超纯水超声清洗10min后用纯氮吹干备用;圆形玻璃片经食人鱼洗液(双氧水:浓硫酸=3:7(v/v))清洗40min后用大量超纯水清洗后,纯氮吹干备用。
经检测,实施例1制备的抗菌涂层对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.93%,对大肠杆菌的抑菌率为99.9999%,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.73%。血液相容性的测试由APTT、TT凝血实验、血小板粘附以及溶血实验组成。相比对比例1制备的纯正电荷的抗菌涂层,APTT和TT时间分别延长了51.72%和83.81%,血小板黏附降低了72.51%,溶血率为5.27%。
实施例2
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL、甲基丙烯酸0.204g和0.0273g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL三氯甲烷溶液于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)上一步所得产物再次溶解在3mL氯仿中,加入1.36mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后,在正己烷中沉淀三次真空干燥得到所述抗菌聚合物。
(3)制备抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
所得抗菌聚合物的数均分子量为38962,分子量分布系数为1.43,聚合温度为65℃。
对比例2
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL和0.0273g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL三氯甲烷溶液于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)上一步所得产物再次溶解在3mL氯仿中,加入1.36mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后,在正己烷中沉淀三次真空干燥得到抗菌聚合物。
(3)制备纯正电荷的抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
经检测,实施例2制备的抗菌涂层对金黄色葡萄球菌的抑菌率为98.97%,对大肠杆菌的抑菌率为99.99%,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌率为98.34%。血液相容性的测试由APTT、TT凝血实验、血小板粘附以及溶血实验组成。相比对比例2制备的纯正电荷的抗菌涂层,APTT和TT时间分别延长了67.21%和88.54%,血小板黏附降低了81.43%,溶血率为4.58%。
实施例3
(1)将乙烯基咪唑143μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL、甲基丙烯酸0.272g和0.0132g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL氯仿中于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入1.21mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在正己烷中沉淀三次后真空干燥得到所述抗菌聚合物。
(3)制备抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
所得抗菌聚合物的数均分子量为48287,分子量分布系数为1.52,聚合温度为65℃。
对比例3
(1)将乙烯基咪唑143μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL和0.0132g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL氯仿中于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入1.21mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在正己烷中沉淀三次后真空干燥得到抗菌聚合物。
(3)制备纯正电荷的抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
经检测,实施例3制备的抗菌涂层对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.36%,对大肠杆菌的抑菌率为99.95%,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.16%。血液相容性的测试由APTT、TT凝血实验、血小板粘附以及溶血实验组成。相比对比例3制备的纯正电荷抗菌涂层,APTT和TT时间分别延长了64.32%和63.89%,血小板黏附降低了75.93%,溶血率为6.89%。
实施例4
(1)将N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯266μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL、甲基丙烯磺酸钠0.499g和0.0292g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL甲苯于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于75℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入1.21mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在乙醚中沉淀三次后真空干燥得到所述抗菌聚合物。
(3)制备抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
所得抗菌聚合物的数均分子量为23423,分子量分布系数为1.41,聚合温度为75℃。
对比例4
(1)将N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯266μL、甲基丙烯酸正丁酯1.13mL和0.0292g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL甲苯于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于75℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入1.21mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在乙醚中沉淀三次后真空干燥得到抗菌聚合物。
(3)制备纯正电荷的抗菌涂层:该步骤与实施例1的步骤(4)相同。
经检测,实施例4制备的抗菌涂层对金黄色葡萄球菌的抑菌率为98.84%,对大肠杆菌的抑菌率为99.87%,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌率为98.12%。血液相容性的测试由APTT、TT凝血实验、血小板粘附以及溶血实验组成。相比对比例4制备的纯正电荷的抗菌涂层,APTT和TT时间分别延长了65.78%和62.14%,血小板黏附降低了72.63%,溶血率为4.56%。
实施例5
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸0.340g和0.0091g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于3mL氯仿于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入0.9mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在乙醚中沉淀三次后真空干燥得到水溶性聚合物分子,即所述抗菌聚合物。
(3)经检测,该季铵盐阳离子抗菌聚合物具有很强的杀菌能力。该抗菌聚合物对于大肠杆菌的最小抑菌浓度为23μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为36μg/mL,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为39μg/mL。血液相容性的测试结果表示,该抗菌聚合物分子的溶血率为4.35%。
所得抗菌聚合物的数均分子量为17841,分子量分布系数为1.43,聚合温度为65℃。
实施例6
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸叔丁酯641μL和0.0228g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于3mL氯仿于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步所得产物重新溶解于3mL氯仿中,加入0.8mL碘甲烷后在65℃下反应24h,待反应结束后在正己烷中沉淀三次后真空干燥。
(3)上一步所得的产物再次溶解在甲醇中,加入3mL三氟乙酸反应6h后在无水乙醚中沉淀后真空干燥得到水溶性聚合物分子,即所述抗菌聚合物。
(4)经检测,该季铵盐阳离子聚合物具有很强的杀菌能力。该聚合物对于大肠杆菌的最小抑菌浓度为25μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为38μg/mL,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为41μg/mL。血液相容性的测试结果表示,该聚合物分子的溶血率为4.58%。
所得抗菌聚合物的数均分子量为12046,分子量分布系数为1.36,聚合温度为65℃。
实施例7
(1)将N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯266μL,甲基丙烯酸0.136g和引发剂偶氮二异丁腈0.0136g溶解于3mL氯仿于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入0.9mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在乙醚中沉淀三次后真空干燥得到水溶性聚合物分子,即所述的抗菌聚合物。
(3)经检测,该类水溶性季铵盐类阳离子聚合物分子具有很强的杀菌能力。该聚合物对于大肠杆菌的最小抑菌浓度为27μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为42μg/mL,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为43μg/mL。血液相容性的测试结果表示,该聚合物分子的溶血率为3.73%。
所得抗菌聚合物的数均分子量为32534,分子量分布系数为1.46,聚合温度为65℃。
实施例8
(1)将乙烯基咪唑143μL、甲基丙烯酸0.272g和0.0182g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于3mL氯仿于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步产物重新溶解于3mL氯仿中,加入0.9mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后在乙醚中沉淀三次后真空干燥得到水溶性聚合物分子,即所述的抗菌聚合物。
(3)经检测,该类水溶性季铵盐类阳离子聚合物分子具有很强的杀菌能力。该聚合物对于大肠杆菌的最小抑菌浓度为31μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为32μg/mL,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为36μg/mL。血液相容性的测试结果表示,该聚合物分子的溶血率为5.78%。
所得抗菌聚合物的数均分子量为25698,分子量分布系数为1.51,聚合温度为65℃。
实施例9
(1)将4-乙烯基吡啶170μL、甲基丙烯酸正丁酯41μL、甲基丙烯酸0.204g和0.0139g引发剂偶氮二异丁腈AIBN溶解于5mL三氯甲烷溶液于聚合管中,经过冷冻-抽真空-溶解循环三次后除去反应液中的O2。然后将整个反应体系置于65℃的油浴锅中反应14h,反应液在石油醚中沉淀三次后真空干燥。
(2)将上一步所得产物再次溶解在3mL氯仿中,加入0.8mL碘甲烷后在65℃下反应24h。待反应结束后,在正己烷中沉淀三次真空干燥得到水溶性聚合物分子,即所述的抗菌聚合物。
(3)经检测,该类水溶性季铵盐类阳离子聚合物分子具有很强的杀菌能力。该聚合物对于大肠杆菌的最小抑菌浓度为21μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为25μg/mL,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为31μg/mL。血液相容性的测试结果表示,该聚合物分子的溶血率为3.17%。
所得抗菌聚合物的数均分子量为21643,分子量分布系数为1.53,聚合温度为65℃。
上述实施例只为让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种血液相容性的抗菌聚合物,其特征在于,所述抗菌聚合物具有如式(I)所示结构的重复单元:
其中,以摩尔百分比计,m+n=90~95%,z=5~10%,且m∶n=1∶1~3;R1、R3、R5各自独立选自氢或甲基;R2为季铵盐类基团,选自式(II-1)~(II-6)所示基团中的至少一种:
式(II-1)~(II-6)中,R7为C1~C6的烷基;
R4选自式(III-1)~(III-2)所示基团中的至少一种:
R6为直链C4~C18的烷基;
所述的抗菌聚合物的聚合温度为65~75℃;
所述的抗菌聚合物的制备方法,包括:
(1)共聚
第一单体、第二单体和第三单体在引发剂的作用下发生共聚反应,得到共聚物;
第一单体选自式(Ⅳ-1)~(Ⅳ-6)所示化合物中的至少一种,
第二单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、烯丙基磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的至少一种,
第三单体的结构如式(V)所示,
R1、R5和R6的定义如前所述;
(2)季铵化
将共聚物溶于有机溶剂1中,加入C1~C6的烷基碘或C1~C6的烷基溴进行季铵化反应,得所述的抗菌聚合物。
2.一种血液相容性的抗菌聚合物,其特征在于,所述抗菌聚合物具有如式(I)所示结构的重复单元:
其中,以摩尔百分比计,m+n=20~40%,z=60~80%,且m∶n=1∶1~3;
R1、R3、R5各自独立选自氢或甲基;R2为季铵盐类基团,选自式(II-1)~(II-6)所示基团中的至少一种:
式(II-1)~(II-6)中,R7为C1~C6的烷基;
R4选自式(III-1)~(III-2)所示基团中的至少一种:
R6为直链C4~C18的烷基;
所述的抗菌聚合物的聚合温度为65~75℃;
所述的抗菌聚合物的制备方法,包括:
(1)共聚
第一单体、第二单体和第三单体在引发剂的作用下发生共聚反应,得到共聚物;
第一单体选自式(IV-1)~(IV-6)所示化合物中的至少一种,
第二单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、烯丙基磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠中的至少一种,
第三单体的结构如式(V)所示,
R1、R5和R6的定义如前所述;
(2)季铵化
将共聚物溶于有机溶剂1中,加入C1~C6的烷基碘或C1~C6的烷基溴进行季铵化反应,得所述的抗菌聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的血液相容性的抗菌聚合物,其特征在于,所述抗菌聚合物的数均分子量为2000~500000;分子量分布系数为1.01~2.5。
4.根据权利要求1或2所述的血液相容性的抗菌聚合物,其特征在于,步骤(1)中,所述共聚反应的温度为65~75℃,共聚反应的时间为10~20h。
5.根据权利要求1或2所述的血液相容性的抗菌聚合物,其特征在于,步骤(2)中,所述季铵化反应的温度为50~70℃,季铵化反应的时间为20~30h。
6.一种权利要求1或2所述的血液相容性的抗菌聚合物在制备血液接触的抗菌材料中的应用。
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