病原菌導(dǎo)致的細(xì)菌污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人類的健康。近些年來,研究者們已經(jīng)在抗菌領(lǐng)域方面有了巨大的突破。在眾多抗菌劑中,由于N-鹵胺是一種廣譜殺菌、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可再生性的高效抗菌劑,受到了研究者們的普遍關(guān)注。就目前研究者們開發(fā)的N-鹵胺高聚物抗菌劑而言,都是疏水性或者是親水性的N-鹵胺抗菌劑。但是由于疏水性N-鹵胺高聚物抗菌劑與細(xì)菌接觸較難,殺菌效果不是很好,而親水性N-鹵胺高聚物抗菌劑水溶性特別好,容易產(chǎn)生聚集,導(dǎo)致抗菌效果較差,作為抗菌材料有一定的局限性。因此,開發(fā)一種兩親性N-鹵胺高聚物抗菌劑是十分有必要的。兩親性共聚物由于同時含有疏水基團(tuán)和親水基團(tuán),所以兼具疏水性和親水性N-鹵胺高聚物抗菌劑的優(yōu)點(diǎn),基于此本論文設(shè)計(jì)了一種兩親性三元N-鹵胺高聚物抗菌劑。本論文選用甲基丙烯酸甲酯(MMA)為疏水單體,甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)為親水單體,3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)為N-鹵胺前體。甲基丙烯酸甲酯由于含有酯基,而使其在聚合反應(yīng)中容易與3-烯丙基-5,5-二甲基海因反應(yīng),甲基丙烯酸羥乙酯有良好的水溶性,且生物相容性好。上述這些優(yōu)點(diǎn)使這三種單體容易通過聚合反應(yīng)制得三元共聚物,再經(jīng)次氯酸鈉氯化(NaClO)即可得到N-鹵胺共聚物。論文的主要研究內(nèi)容如下:1.通過自由基共聚的方法將甲基丙烯酸甲酯(MMA),甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)和3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)共聚制得一種新型兩親性N-鹵胺三元共聚物[P(ADMH-MMA-HEMA)],為了比較兩親性三元共聚物與二元共聚物的抗菌性能,通過同樣的方法制備出疏水性和親水性二元共聚物[P(ADMH-MMA)和P(ADMH-HEMA)],進(jìn)而經(jīng)次氯酸鈉氯化得到N-鹵胺共聚物。通過各種表征手段對所制備的聚合物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)和形貌的分析。抗菌實(shí)驗(yàn)以金黃色葡萄球菌(S.aureus)和大腸桿菌(E.coli)為模型菌,通過平板計(jì)數(shù)法和抑菌圈法對三種不同的N-鹵胺抗菌劑進(jìn)行了抗菌性能探究。結(jié)果表明,其抗菌活性是接觸型殺菌和釋放型殺菌的協(xié)同作用�？咕鷦恿W(xué)實(shí)驗(yàn)表明,這三種N-鹵胺的殺菌效果具有時間依賴性,而且兩親性三元N-鹵胺P(ADMH-MMA-HEMA)-Cl較二元N-鹵胺的抗菌性能有所提高。MTT比色法對其毒性進(jìn)行測試,即使N-鹵胺的濃度為1000μg/m L時,細(xì)胞存活率也能達(dá)到90%,說明N-鹵胺具有良好的細(xì)胞相容性。2.在抗菌領(lǐng)域,靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)成功制備出各種復(fù)合纖維。將上述制得的兩親性三元共聚物通過靜電紡絲將其制備成纖維。分別通過FITR、~1HNMR、XPS和SEM對其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。配置不同濃度的紡絲液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度為47.7 wt%時,所得到的纖維分布均勻連續(xù),直徑為1.2-2.5μm之間,較為理想。分別通過先紡絲后氯化和先氯化后紡絲制備出N-鹵胺纖維。SEM結(jié)果表明,經(jīng)過先紡絲后氯化技術(shù)制備出的纖維形成了N-鹵胺結(jié)構(gòu)。采用平板計(jì)數(shù)法和抑菌圈法對N-鹵胺纖維的抗菌性能及抗菌機(jī)理進(jìn)行了探究,結(jié)果表明,N-鹵胺纖維有較強(qiáng)的殺菌性能,對金黃色葡萄球菌的殺菌效果優(yōu)于大腸桿菌,且N-鹵胺纖維的殺菌機(jī)理為接觸型和釋放型的共同作用。對N-鹵胺纖維的抗菌活性與濃度和時間的關(guān)系進(jìn)行了探究,結(jié)果表明,當(dāng)濃度10 mg/m L時,與細(xì)菌接觸時間超過30min時,即可發(fā)揮優(yōu)異的抗菌活性,說明N-鹵胺纖維的抗菌活性對濃度和接觸時間具有一定的依賴性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB34
【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 抗菌材料
        1.1.1 抗菌劑的分類
        1.1.2 抗菌材料的應(yīng)用
        1.1.3 抗菌性能的測試方法
    1.2 兩親性共聚物
        1.2.1 兩親性共聚物的定義
        1.2.2 兩親性共聚物膠束的制備方法
        1.2.3 兩親性共聚物的分類
        1.2.4 兩親性共聚物的應(yīng)用
    1.3 靜電紡絲
        1.3.1 靜電紡絲的概述
        1.3.2 靜電紡絲的應(yīng)用
    1.4 論文的選題及構(gòu)思
    參考文獻(xiàn)
第二章 兩親性N-鹵胺抗菌材料的制備及抗菌性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 二元共聚物P（ADMH-MMA）和P（ADMH-HEMA）的制備
        2.2.3 兩親性三元共聚物P（ADMH-MMA-HEMA）的制備
        2.2.4 N-鹵胺的制備
        2.2.5 N-鹵胺的抗菌性能測試
        2.2.6 細(xì)胞毒性測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 共聚物及N-鹵胺的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 氯化條件對P（ADMH-MMA-HEMA）-Cl有效氯的影響
        2.3.3 N-鹵胺的抗菌性能研究
        2.3.4 共聚物中ADMH含量對抗菌性能的影響
        2.3.5 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 兩親性N-鹵胺纖維的制備及抗菌性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 兩親性共聚物P（ADMH-MMA-HEMA）的制備
        3.2.3 P（ADMH-MMA-HEMA）纖維的制備
        3.2.4 N-鹵胺纖維的制備
        3.2.5 N-鹵胺纖維的抗菌性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 P（ADMH-MMA-HEMA）纖維和N-鹵胺纖維的形貌
        3.3.2 P（ADMH-MMA-HEMA）纖維和N-鹵胺纖維的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 N-鹵胺纖維的抗菌性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 結(jié)論
作者簡介及科研成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2882806