專利名稱:可光化學交聯(lián)的聚合物,制備可光化學交聯(lián)的聚合物的方法和使用可光化學交聯(lián)的聚合 ...的制作方法
可光化學交聯(lián)的聚合物,制備可光化學交聯(lián)的聚合物的方法和使用可光化學交聯(lián)的聚合物的方法相關申請的交叉引用本申請要求2009年2月18日提交的序列號為61/153,385名為“PHOTOCHEMICAL CROSS-LINKABLE POLYMERS, METHODS OFMAKING PHOTOCHEMICAL CROSS-LINKABLE POLYMERS,ANDMETHODS OF USING PHOTOCHEMICAL CROSS-LINKABLEPOLYMERS (可光化學交聯(lián)的聚合物,制備可光化學交聯(lián)的聚合物的方法,和使用可光化學交聯(lián)的聚合物的方法)”的美國臨時申請的優(yōu)先權,其通過引用全部并入本文。背景微生物感染和污染是生活的幾個領域如紡織品、食品包裝、處理和儲存、水純化、 醫(yī)學設備、藥物和牙科手術裝置中最嚴重的問題之一。最近,抗微生物劑獲得來自學術和工業(yè)觀點的更多的關注,因為它們具有向許多材料提供安全益處的可能性。一些陽離子聚合物如季銨化的聚氮丙啶(QPEI),已經(jīng)證明在殺死細菌方面是有效的,原因在于它們獨特的結構性質。提出的聚陽離子抗微生物活性的機制是通過分裂細胞膜,引起跨膜電位的破壞,胞質內容物的漏出和最終的細胞死亡。在這一機制下,四價氮原子的相鄰的正電荷(或偶極差異)與聚陽離子的膜分裂能力有關。總電荷可以通過陽離子中心附近的吸電子基團(例如,α-和/或β-鹵化物、硝基和锍基團)的連接作用和/或使用電負性(或“硬的”)平衡離子(例如BF4-, SO/—)增強。對于在固體界面快速接觸殺死細菌的更詳細的機制仍然是重要的研究領域。為了達到這一目的,需要開發(fā)用于良好界定的性質的表面的新方法。關于通過聚季銨(PQA)化合物共價偶合到多種表面而制備抗微生物表面的一些文獻報道已經(jīng)被證實。然而,殺生物聚合物在常見的和惰性的塑料表面上的共價連接是更具挑戰(zhàn)性的,原因在于缺乏反應性的官能團。最近,Matyjaszewski組能夠通過結合新的光化學的方法與控制的/現(xiàn)有的自由基聚合技術,原子轉移自由基聚合(ATRP) (Biomacromolecules 2007,8,1396-1399)修飾聚丙烯表面。對于官能化惰性表面,這是明智的方法,但是這一表面啟動的聚合對于商業(yè)化是不實際的。因此,需要提供用于處理這些問題的化學品和/或方法。發(fā)明概述簡而言之,本公開內容的實施方式尤其包括聚合物組合物,制備聚合物組合物的方法,具有共價地鍵合到結構的表面的聚合物組合物的結構,將聚合物連接到結構的表面的方法,減少結構上形成的微生物的量的方法以及類似內容?!N示例性聚合物尤其包括直鏈的和支鏈的聚氮丙啶聚合物,其已經(jīng)用疏水性側鏈部分和可光致交聯(lián)的部分季銨化。一種將聚合物配置到表面的示例性方法,尤其包括提供本文描述的聚合物;將所述聚合物配置到具有表面的結構上,所述表面具有C-H基團;將所述聚合物暴露于UV光, 其中所述聚合物與UV光的相互作用導致所述聚合物與所述表面共價地鍵合。一種示例性結構,尤其包括表面,該表面具有共價地連接到該表面的本文描述的聚合物,其中所述結構具有抗微生物特性。
附圖簡述參考以下附圖,本公開內容的許多方面可以被更好地理解。附圖中的構成不一定成比例,相反重點放在清楚地說明本公開內容的原理上。此外,在附圖中,同樣的參考數(shù)字在幾個視圖中指相應的部分。
圖1說明聚合物2b中二苯甲酮側鏈的UV光譜隨UV暴露時間(360nm)的變化。圖2說明聲處理之前具有0. 48nm的粗糙度的聚合物2b薄膜(122nm)的AFM圖像。圖3說明聲處理之后具有0. 83nm的粗糙度的聚合物2b薄膜(65nm)的AFM圖像。圖4說明噴霧有金黃色葡萄球菌Staphylococcus aureus)的玻璃襯底的數(shù)字圖片(a)對照載玻片和(b)65nm厚的聚合物2b。圖5說明噴霧有金黃色葡萄球菌的棉條的數(shù)字圖片(a)對照和(b)噴涂有交聯(lián)聚合物2b的襯底。圖6說明噴霧有金黃色葡萄球菌的聚丙烯非針織土工織物的數(shù)字圖片(a)對照和(b)噴涂有交聯(lián)聚合物2b的襯底。圖7說明噴霧有金黃色葡萄球菌的聚氯乙烯涂布的聚酯網(wǎng)狀結構的數(shù)字圖片 (a)對照和(b)輕敷有交聯(lián)聚合物2b溶液(15mg/ml)并洗滌的襯底海綿。詳細描述在更詳細地描述本發(fā)明之前,應當理解本公開內容不限于描述的具體的實施方式,因為那些當然可以變化。還應當理解,本文使用的術語僅用于描述具體的實施方式的目的,并且不是意欲限制,因為本公開內容的范圍將僅由所附權利要求限定。除非另外定義,否則本文使用的所有技術和科學術語具有與本公開內容所屬領域的普通技術人員通常所理解的相同的含義。雖然與本文描述的那些相似或等同的任何方法和材料也可以在本公開內容的實踐或試驗中使用,但現(xiàn)在描述優(yōu)選的方法和材料。本說明書引用的所有出版物和專利通過引用并入本文,如同每個個別的出版物或專利被特定地和個別地表明通過引用并入本文,并且通過引用并入本文以結合引用的出版物公開和描述方法和/或材料。任何出版物的引用是針對其在提交日期之前的公開內容并且不應當被解釋為承認本公開內容由于在先的公開因而沒有資格居先這些公開。此外,提供的出版物的日期可能不同于實際出版物日期,其可能需要單獨地確認。在閱讀本公開內容之后對于本領域技術人員顯然的是本文描述的和說明的每個個別的實施方式具有不同的構成和特征,其可以與其它幾個實施方式的任一個特征分離或結合而不偏離本公開內容的范圍或精神。任何列舉的方法可以列舉的事件的順序或以邏輯上可能的任何其它順序進行。除非另外表明,否則本公開內容的實施方式將利用化學、聚合物化學、生物學和類似的技術,它們在本領域技術之內。這些方法在文獻中被完整地說明。以下實施例被列出以向本領域普通技術人員提供如何進行方法和使用本文公開的和要求保護的組合物和化合物的完整的公開內容和說明。已經(jīng)做出嘗試以保證數(shù)字的準確性(例如,量、溫度等),但應當允許一些誤差和偏差。除非另外說明,份數(shù)是重量份數(shù),溫度以。C計,且壓力以大氣壓計。標準溫度和壓力被定義為25°C和1個大氣壓。在本公開內容的實施方式被詳細描述之前,應當理解除非另外表明,否則本公開內容不限于具體的材料、試劑、反應材料、制備方法或類似物,因為這些可變化。還應當理解本文使用的術語僅是為了描述具體的實施方式的目的,并非意欲限制。在本公開內容中還可能的是只要邏輯上可能,可以不同的順序執(zhí)行步驟。必須注意如說明書和所附權利要求中所用,單數(shù)形式“一個(a) ”、“一個(an) ”和 “該(the)”包括復數(shù)指代,除非上下文另外清楚地要求。因此,例如,指代“一個載體”包括多個載體。在這一說明書和后面的權利要求書中,將參考許多術語,這些術語將被定義為具有以下含義,除非相反的含義是明顯的。定義如本文所用,“烷基”或“烷基基團”指具有1至20個碳原子的飽和的脂肪族烴鏈和取代的飽和的脂肪族烴鏈,其可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的,其中說明的碳原子的范圍單獨地包括每個介于其間的整數(shù),以及子范圍。烷基的實例包括但不限于甲基、乙基、異丙基、正丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基(s印tyl)、辛基、壬基、癸基和類似基團。例如, 取代可以用鹵素。術語“抗微生物特性”指殺死和/或抑制微生物生長的能力。具有抗微生物特性的物質對微生物(例如,細菌、真菌、原生動物、藻類和類似物)可能是有害的。具有抗微生物特性的物質可以殺死微生物和/或防止或基本上防止微生物的生長或繁殖。術語“細菌(bacteria)”或“細菌(bacterium) ”包括但不限于革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。細菌可以包括但不限于營養(yǎng)缺陷菌屬(Abiotrophia)、無色桿菌 (Achromobacter)、氨基酸球菌屬(Acidaminococcus)、噬酸菌屬(Acidovorax)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、方文線桿菌屬(Actinobacillus)、豬真桿菌(Actinobaculum)、馬者β 方文(Actinomadura) ,M^MM (Actinomyces) ,HMi^M (Aerococcus) > 單胞菌屬(Aeromonas)、阿菲波菌屬(Afipia)、土壤桿菌屬(Agrobacterium)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、差異球菌屬(Alloiococcus)、交替單胞菌屬(Alteromonas)、無枝酸菌屬(Amycolata)、擬無枝酸菌屬(Amycolatopsis)、厭氧螺菌(Anaerobospirillum)、 近親魚腥藻(Anabaenaaffinis)和其他藍細菌(包括魚腥藍細菌屬(Anabaena)、項 MMMMM (Anabaenopsi s) > M ^; ^ M ^ M (Aphanizomenon) > Camesiphon> ttlfi 藻(Cylindrospermopsis) > Ii1J If lif M (Gloeobacter)、軟管藍細菌屬(Hapalosiphon)、 鞘絲藍細菌屬(Lyngbya)、微囊藍細菌屬(Microcystis)、節(jié)球藍細菌屬(Nodularia)、 念珠藻屬(Nostoc)、席藍細菌屬(Phormidium)、阿氏浮絲藻(Planktothrix)、假魚腥藻(Pseudoanabaena)、裂須藍細菌屬(Schizothrix)、螺旋藻屬(Spirulina)、束毛藍細菌屬(Trichodesmium)禾口 Umezakia 屬)、t昆狀厭氧菌屬(Anaerorhabdus)、妹網(wǎng)菌屬(Arachnia)、隱秘桿菌屬(Arcanobacterium)、弓形菌屬(Arcobacter)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)、阿托波氏菌屬(Atopobium)、金桿菌屬(Aureobacterium)、擬桿菌屬(Bacteroides)、巴氏絲菌屬(Balneatrix)、巴爾通體屬(Bartonella)、伯杰氏菌屬(Bergeyella)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、嗜膽菌屬(Bilophila)、布蘭漢氏球菌屬(Branhamella)、疏螺旋體屬(Borrelia)、博德特氏菌屬(Bordetella)、短螺菌屬 (Brachyspira)、短芽孢桿菌屬(Brevibacillus)、短桿菌屬(Brevibacterium)、短波單胞菌屬(Brevundimonas)、布魯氏菌(Brucella)、伯克氏菌屬(Burkholderia)、布丘氏 lif M (Buttiauxella) > TSt^iH lif M (Butyrivibrio) > ^ IM lif M (Calymmatobacterium) > 彎曲桿菌屬(Campylobacter)、二氧化碳嗜纖維菌屬(Capnocytophaga)、心桿菌屬(Cardiobacterium)、卡托氏菌屬(Catonella)、西地西菌屬(Cedecea)、纖維單胞菌屬(Cellulomonas)、百足菌屬(Centipeda)、衣原體屬(Chlamydia)、嗜衣原體屬 (Chlamydophila)、色素桿菌屬(Chromobacterium)、金黃桿菌屬(Chyseobacterium)、華 _ 單胞菌屬(Chryseomonas)、檸檬酸細菌屬(Citrobacter)、梭狀芽孢桿菌(Clostridium)、 (Collinsella)Ifi^M (Comamonas) >^ (Corynebacterium) > #
克斯氏體屬(Coxiella)、隱孢子蟲菌(CryptcAacterium)、戴爾福特菌(Delftia)、皮桿菌屬(Dermabacter)、嗜皮菌屬(Dermatophilus)、脫硫單胞菌屬(Desulfomonas) > ^ψι 弧菌屬(Desulfovibrio)、小桿菌屬(Dialister)、偶蹄形菌屬(Dichelobacter)、虛偽球菌(Dolosicoccus)、狡詐球菌屬(Dolosigranulum)、愛德華氏菌屬(Edwardsiella)、 埃格特菌屬(Eggerthella)、埃利希氏體屬(Ehrlichia)、艾肯菌屬(Eikenella)、穩(wěn)桿菌屬(Empedobacter)、腸桿菌屬(Enterobacter)、腸球菌屬(Enterococcus)、歐文菌屬(Erwinia)、丹毒絲菌屬(Erysipelothrix)、埃希氏菌屬(Escherichia)、真桿菌屬(Eubacterium)、艾文菌屬(Ewingella)、微小桿菌屬(Exiguobacterium)、費克藍姆菌屬(Facklamia)、產(chǎn)線菌屬(Filifactor)、黃色單胞菌屬(Flavimonas)、黃桿菌屬 (Flavobacterium)、弗朗西斯菌屬(Francisella)、梭形桿菌屬(Fusobacterium)、力口德納菌屬(Gardnerella)、兼性雙球菌屬(Gemella)、格魯比卡氏菌屬(Globicatella)、 戈登氏菌屬(Gordona)、嗜血桿菌屬(Haemophilus)、哈夫尼菌屬(Hafnia)、纏繞桿菌屬(Helicobacter)、鹽球菌屬(Helococcus)、霍爾德曼氏菌屬(Holdemania)、不活動粒菌屬(Ignavigranum)、約翰森氏菌屬(Johnsonella)、金氏菌屬(Kingella)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、庫克菌屬(Kocuria)、科澤菌屬(Koserella)、庫特菌屬(Kurthia)、 蓋球菌屬(Kytococcus)、乳酸菌屬(Lactobacillus)、乳球菌屬(Lactococcus)、口動菌屬(Lautropia)、勒克菌屬(Leclercia)、軍團桿菌屬(Legionella)、勒米諾菌屬(Leminorella)、細螺旋體屬(Leptospira)、纖毛菌屬(L印totrichia)、明串珠菌屬(Leuconostoc)、李斯特菌屬(Listeria)、利斯頓氏菌屬(Listonella)、巨球型菌屬(Megasphaera)、甲基桿菌(Methylobacterium)、棒狀桿菌屬(Microbacterium)、 微球菌屬(Micrococcus)、光岡菌屬(Mitsuokella)、動彎桿菌(Mobiluncus)、米勒氏菌屬(Moellerella)、莫拉克菌屬(Moraxella)、摩根菌屬(Morganella)、分支桿菌屬(Mycobacterium)、支原菌屬(Mycoplasma)、香味菌屬(Myroides)、奈瑟氏球菌屬 (Neisseria)、諾卡氏菌屬(Nocardia)、諾卡氏土壤菌屬(Nocardiopsis)、蒼白桿菌屬 (Ochrobactrum)、厄氏菌屬(Oeskovia)、寡源桿菌(Oligella)、東方體屬(Orientia)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)、泛菌屬(Pantoea)、副衣原體屬(Parachlamydia)、巴斯德氏菌屬(Pasteurella)、片球菌屬(Pediococcus)、消化球菌屬(P印tococcus)、消化鏈球菌屬(Peptostreptococcus)、發(fā)光菌屬(Photobacterium)、光桿狀菌屬(Photorhabdus)、植原體屬(Phytoplasma)、毗鄰單胞菌屬(Plesiomonas)、紅棕色單胞菌屬(Porphyrimonas)、 普雷沃氏菌屬(Prevotella)、丙酸菌屬(Propionibacterium)、變形菌屬(Proteus)、普羅威登其J 菌屬(Providencia)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、假諾卡菌屬(Pseudonocardia)、 假支桿菌屬(Pseudoramibacter)、嗜冷桿菌(Psychrobacter)、拉恩菌屬(Rahnella)、 青枯菌屬(Ralstonia)、紅球菌屬(Rhodococcus)、立克次氏體屬(Rickettsia)、羅卡利馬氏體菌屬(Rochalimaea)、玫瑰單胞菌(Roseomonas)、羅氏菌屬(Rothia)、瘤胃球菌屬(Ruminococcus)、沙門氏菌(Salmonella)、月形單孢菌屬(Selenomonas)、蛇形螺旋體屬Gerpulina)、沙雷氏菌屬(Serratia)、海底希瓦氏菌(Shewenella)、志賀氏菌屬(Shigella)、芯卡體屬(Simkania)、史雷克氏菌屬(Slackia)、鞘氨醇桿菌屬 (SphingcAacterium)、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、螺旋菌屬(Spirillum)、螺原體屬(Spiroplasma)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas)、口腔球菌屬(Stomatococcus)、鏈桿菌屬(Streptobacillus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、 鏈霉菌屬(Str印tomyces)、琥珀弧酸菌屬(Succinivibrio)、薩特菌屬(Sutterella)、薩頓氏菌屬(Suttonella)、塔特姆菌屬(Tatumella)、組織菌屬(Tissierella)、特拉布斯氏菌屬(Trabulsiella)、密螺方寵體屬(Treponema)、養(yǎng)障體屬(Tropheryma)、Tsakamurella、 蘇黎士菌屬(Turicella)、脲原體屬⑴reaplasma)、漫游球菌屬(Vagococcus)、韋容球菌屬(Veillonella)、弧菌屬(Vibrio)、威克氏菌屬(Weeksella)、沃林氏菌屬(Wolinella)、 黃桿菌屬(Xanthomonas)、致病桿菌屬(Xenorhabdus)、耳口爾僧氏菌屬(Yersinia)禾口約克氏菌屬aokenella)。細菌的其他實例包括結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)、牛分枝桿菌(M. bovis)、鼠傷分枝桿菌(M. typhimurium)、牛分枝桿菌菌株BCG、BCG亞株、鳥分枝桿菌(M. avium)、胞內分枝桿菌(M. intracellulare)、非洲分枝桿菌(M. africanum)、堪薩斯分枝桿菌(M. kansasii)、海分枝桿菌(M. marinum)、潰瘍分枝桿菌(M. ulcerans)、鳥分枝桿菌甚!]結核亞禾中(M. aviumsubspecies paratuberculosis)、金H 色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、 馬葡萄球菌(Staphylococcusequi)、化膿鏈球菌(Streptococcus pyogenes)、無乳鏈球菌 (Streptococcusagalactiae)(Listeria monocytogenes)
其i 特菌(Listeria ivanovii)、炭疽桿菌(Bacillus anthracis)、枯草桿菌(B. subtilis)、 星形諾卡氏菌(Nocardia asteroides)和其他諾卡氏菌屬、草綠色鏈球菌(Sti^ptococcus viridans)禾中群、消化球菌屬(P印tococcus)、消化鏈球菌屬(P印tostr印tococcus)、衣氏放線菌(Actinomyces israelii)和其它放線菌屬(Actinomyces)和瘡皰丙酸桿菌 (Propionibacterium acnes)、破傷風梭菌(Clostridium tetani)、肉毒梭菌(Clostridium botulinum),其它梭菌屬(Clostridium)、綠膿假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、其它假單胞菌屬(Pseudomonas)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)、霍舌L弧菌(Vibriocholera)J^ 里希氏體屬(Ehrlichia)、大葉性月市炎方文線桿菌(Actinobacilluspleuropneumoniae)、溶血性巴斯德氏菌(Pasteurella haemolytica)、多殺巴斯德菌(Pasteurella multocida) 和其它巴斯德菌屬Pasteurella)、嗜肺性軍團病桿菌(Legionella pneumophila)、其它軍團桿菌屬(Legionella)、傷寒沙門菌(Salmonella typhi)、其它沙門菌屬(Salmonella)、 志賀氏菌屬(Shigella)、流產(chǎn)布魯氏桿菌(Brucella abortus)、其它布魯氏菌屬 (Brucella)、沙眼衣原體(Chlamydi trachomatis)、鸚鵡熱衣原體(Chlamydiapsittaci)、 貝氏考克斯體(Coxiella burnetti)、大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)、腦膜炎雙球菌(Neiserria meningitidis)、淋病奈瑟球菌(Neiserriagonorrhea)、流感嗜血菌 (Haemophilus influenzae)、杜克萊氏嗜血菌(Haemophilus ducreyi)、其它嗜血菌屬 (Haemophilus)、鼠疫耶爾森氏菌(Yersinia pestis)、小腸結腸炎耶爾森氏菌Yersinia enterolitica)、其它耳口爾森氏菌屬(Yersinia)、大腸埃希氏菌(Escherichia coli)、 希拉氏埃希氏菌(E.hirae)和其它埃希氏菌屬(Escherichia)、以及其它腸道細菌屬(Enterobacteria)Kff Iif (Brucella abortus)禾口氏IifjS (Brucella)
洋蔥伯克氏菌(Burkholderia cepacia)、類鼻痕伯克氏菌(Burkholderia pseudomallei)、 野兔熱弗朗西絲氏菌(Francisellatularensis)、脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)、具核梭桿菌(FudcAascteriumnucleatum)、普雷沃氏菌屬(Provetella)和反芻類考德里氏體 (Cowdriaruminantium),或其任何菌株或變體。革蘭氏陽性菌可以包括但不限于革蘭氏陽性球菌(例如,鏈球菌,葡萄球菌和腸球菌)。革蘭氏陰性菌包括但不限于革蘭氏陰性桿菌(例如,類桿菌科、腸桿菌科、弧菌科、巴斯德式菌族和假單胞菌科)。在一種實施方式中, 細菌可以包括肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae)。如本文所用術語“原生動物”包括但不限于鞭毛類(例如,蘭伯賈第蟲 (Giardia lamblia))、擬變形蟲類(amoeboids)(例如,溶組織內阿米巴(Entamoeba histolitica))和孢子蟲(例如,諾爾斯瘧原蟲(Plasmodiumknowlesi)))以及纖毛蟲 (例如,B.coli)。原生動物可以包括但不限于結腸內阿米巴(Entamoeba coli)、溶組織內阿米巴、布奇外氏嗜碘內阿米巴(Iodoamoeba buetschlii)、Chilomastix meslini、 陰 ^ (Trichomonasvaginalis) > Α Ε^^ ^. (Pentatrichomonas homini) > fS] H ^eJ^^, (Plasmodium vivax) > EH^lJfr MJ^ (Leishmania braziliensis) > 3 KH^ (Trypanosoma cruzi)、布氏維蟲(Trypanosoma brucei)禾口粘抱子蟲(Myxoporidia)0如本文所用術語“藻類”包括但不限于微型藻類和絲狀藻類如巢狀組囊藍細菌(Anacystis nidulans)、棚藻屬(Scenedesmus sp·)、衣藻屬(Chlamydomonas sp.)、 小球藻屬(Clorella sp.)、杜氏藻屬(Dunaliella sp.)、裸藻屬(Euglena so.)、定鞭藻屬(Prymnesium sp.)、紫球藻屬(Porphyridiumsp.)、聚球藻屬(Synechoccus sp·)、葡萄藻(Botryococcus braunii)、隱甲藻(Crypthecodinium cohnii)、筒柱藻屬 (Cylindrotheca sp·)、微囊藻屬(Microcystis sp·)、等鞭金藻屬(Isochrysis sp·)、單腸藻(Monallanthussalina)、微小單腸藻(M. minutum)、微球藻屬(Nannochloris sp.)、 微擬球藻屬(Nannochloropsis sp.)、新綠球藻(Neochloris oleoabundans)、菱形藻屬 (Nitzschia sp.)、海洋原甲藻(Phaeodactylum tricornutum)、裂壺藻屬(Schizochytrium sp.)、斜生柵藻(Senedesmus obliquus)禾口干扁藻(Tetraselmis sueica)以及屬于水綿屬綠藻(Spirogyra)、剛毛藻屬(Cladophora)、無隔藻屬(Vaucheria)、黑孢藻屬 (Pithophora)禾口滸苔屬(Enteromorpha)中任一種的藻類。如本文所用術語“真菌”包括但不限于多個生物體,如霉菌、霉和銹菌并包括以下物種青霉菌(Penicillium)、曲霉菌(Aspergillus)、支頂孢屬(Acremonium)、分支孢子菌屬(Cladosporium)、鐮孢菌屬(Fusarium)、毛霉(Mucor)、脈孢菌屬(Nerospora)、 根霉菌屬(Rhizopus)、毛發(fā)癬菌(Tricophyton)、富克葡萄孢盤菌(Botryotinia)、疫霉屬(Phytophthora)、長喙殼屬(Ophiostoma)、稻瘟病菌(Magnaporthe)、葡萄穗霉屬 (Stachybotrys)禾口■胃目(Uredinalis)屬。如本文所用,術語“纖維”指絲狀材料,其可以被用于織物和紗以及紡織品。一種或多種纖維可以被用于產(chǎn)生織物或紗。纖維包括但不限于如纖維素的材料、動物來源的纖維 (例如羊駝毛、安哥拉毛、羊毛和駱馬絨)、半纖維素、木質素、聚酯、聚酰胺、人造絲、變性腈綸、芳綸、聚乙酸酯、聚黃原酸酯、丙烯酸酯類和丙烯腈、聚乙烯類和官能化的衍生物、聚偏乙烯、PTFE、膠乳、聚苯乙烯-丁二烯、聚乙烯、聚乙炔、聚碳酸酯、聚醚和衍生物、聚氨基甲酸酯-聚脲共聚物、聚苯并咪唑、絲、萊賽爾、碳纖維、聚苯撐硫、聚丙烯、聚交酯、聚乙交酯、 玻璃紙、聚己酸內酯、“M5”(聚{( 二羥基)苯撐二咪唑并吡啶})、三聚氰胺-甲醛、聚乙乳酸纖維(plastarch)、PPO(例如、Zylon )、聚烯烴和聚氨基甲酸酯。術語“紡織品”可以包括衣服、織物、地毯、服裝、家具罩、布簾、寢具、寢具、汽車座椅套、漁網(wǎng)、繩、包括纖維(例如,天然纖維、合成纖維和其混合物)的物品、包括紗(例如, 天然纖維、合成纖維和其混合物)的物品,和類似物。討論根據(jù)本公開內容的目的,如本文實施和廣泛地描述的,在一方面,本公開內容的實施方式涉及聚合物組合物,制備聚合物組合物的方法,具有共價地鍵合到結構的表面的聚合物組合物的結構,將聚合物連接到結構的表面的方法,減少結構上形成的微生物的量的方法,和類似內容。在一種實施方式中,聚合物組合物(或配置在表面的聚合物)具有抗微生物特性(例如,與在表面未配置聚合物組合物的表面相比,殺死表面上的至少70%、至少 80%、至少90%、至少95%或至少99%的微生物(例如,細菌)和/或將在表面形成或生長的微生物的量減少至少70%、至少80%、至少90%、至少95%或至少99% )。其它細節(jié)在實施例1中描述。結構可以包括暴露于微生物和/或微生物可以在其上生長的那些,諸如不限于 織物、烹飪柜臺、食物處理裝置、廚房用器皿、食物包裝、游泳池、金屬、藥瓶、醫(yī)學儀器、醫(yī)學植入劑、紗、纖維、手套、家具、塑料裝置、玩具、尿布、皮革、瓦和地板材料。結構也可以包括活的生物結構(或活的生物結構的表面)如用于農(nóng)業(yè)用途的種子、樹枝和樹干,以及牙齒。 在一種實施方式中,結構固有地包括用于與聚合物相互作用的結構表面上的C-H基團,如下面所描述。在一種實施方式中,結構包括配置在結構上的官能化層,其包括在表面上的與聚合物相互作用的C-H基團。在一種實施方式中,結構可以包括固有地包括在結構的表面上的C-H基團的表面,并且還可以包括包含配置在結構上的包括C-H基團的官能化層的表面。在一種實施方式中,官能化層可以具有約2納米(nm)至1微米(μπι)或約25nm至 120nm的厚度。在一種實施方式中,結構可以包括紡織品、纖維、濾器或過濾單元(例如,用于空氣和水的HEPA)、包裝材料(例如,食物、肉、家禽和類似食物包裝材料)、塑料結構(例如, 由聚合物或聚合物混合物制備)、在結構的表面上具有官能化層(例如,包括C-H基團)的玻璃或玻璃樣結構、在結構的表面具有官能化層(例如,包括C-H基團)的金屬、金屬合金或金屬氧化物結構,在結構的表面具有官能化層(例如,包括C-H基團)的結構(例如,瓦、 石頭、陶瓷、大理石、花崗石或類似物),和其組合。在一種實施方式中,結構包括用于漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的結構,并且這些包括漁網(wǎng)、漁具和用具、魚籠、螃蟹籠或龍蝦籠,以及類似物。在一種實施方式中,通過聚合物與UV光(例如,約340nm至370nm)的相互作用,聚合物被共價地鍵合,該相互作用引起在聚合物與具有C-H基團的表面或具有C-H基團的表面上的層之間形成C-C鍵。換句話說,聚合物可以通過光化學方法被連接到表面或表面上的層,因此鍵合是容易和廉價地完成的。形成共價鍵之后,聚合物層被強力地連接到表面并且可以承受非??量痰臈l件如聲處理和長期的洗滌步驟以及暴露于苛刻的環(huán)境條件(例如,熱、冷、潮濕、湖、河和海洋條件(例如,水上和/或水下),以及類似條件)。在一種實施方式中,聚合物(也稱為“聚合物組合物”)包括直鏈的或支鏈的聚氮丙啶聚合物,其已經(jīng)用疏水性側鏈部分和可光致交聯(lián)的部分季銨化。在一種實施方式中,疏水性側鏈部分與可光致交聯(lián)的部分之間的摩爾比是約99 1至10 90。在一種實施方式中,聚氮丙啶聚合物是直鏈的聚氮丙啶聚合物,其可以包含仲胺。在一種實施方式中,聚氮丙啶聚合物是支鏈的聚氮丙啶聚合物,其可以包含伯氨基、仲氨基和/或叔氨基。在一種實施方式中,聚合物可以具有以下結構(方案1):
支鏈共聚物中可能的支鏈結構的實例
古城 /U1
R=烷基鏈如^);.
η = d-io
R_=具有二苯甲酮衍生物的烷基鏈如方案1上面的結構出于說明目的,而非限制性目的。聚合物的結構可以采取其它支鏈模式,或包括用于通過光化學反應與表面連接的單個或多個位點。下面方案2-3說明聚合物的形成和與表面的連接。下面方案4描述聚合物如何連接到表面。在一種實施方式中,季胺聚合物上的平衡陰離子可以包括不同的陰離子如氯、溴、 碘、烷基硫酸鹽陰離子(例如,甲基硫酸鹽、乙基硫酸鹽、十二烷基硫酸鹽)四氟硼酸鹽和甲苯磺酸鹽。在一種實施方式中,包括已經(jīng)用疏水性側鏈部分和可光致交聯(lián)的部分季銨化的直鏈或支鏈的聚氮丙啶聚合物的聚合物組合物,與另外的第二種聚合物混合以形成聚合物混合物,其可以直接地用于制備聚合物或基于聚合物的物品,或用作表面處理,其中(i)第二種聚合物可以是任何熱固性或熱塑性聚合物,裝飾材料(finish material)如樹脂或粘合劑,或本文引用的其它聚合物,或(ii) (i)的第二聚合物可以包括任選的有色顏料。在一種實施方式中,聚合物可以具有約20千道爾頓至5000千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,聚合物可以具有約50千道爾頓至1000千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,聚合物可以具有約50千道爾頓至500千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,聚合物可以具有約50千道爾頓至250千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,聚合物可以具有約50千道爾頓至150千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,聚合物可以具有約100千道爾頓至150千道爾頓的分子量。在一種實施方式中,疏水性側鏈部分起至少向聚合物提供疏水性質的作用。在一種實施方式中,疏水性側鏈可以包括烴鏈例如辛烷或其衍生物(例如,2-乙基己烷、3-(甲基)庚烷、6-甲基庚烷、2-甲基庚烷),癸烷或其衍生物(例如,3,7-二甲基辛烷、7-甲基壬烷),十二烷或其衍生物(例如,4,8- 二甲基癸烷、2-甲基十一烷、3-甲基十一烷、9-甲基
11十一烷、10-甲基十一烷),十三烷或其衍生物(例如,2-甲基十二烷、3-甲基十二烷、6-甲基十二烷、7-甲基十二烷、8-甲基十二烷、9-甲基十二烷、10-甲基十二烷、11-甲基十二烷),十五烷或其衍生物(例如,3,7,11-三甲基十二烷、13-甲基十四烷),十六烷或其衍生物(例如,7-(甲基)十五烷、7-(3_丙基)十三烷),十七烷或其衍生物(例如,11-甲基十六烷、14-甲基十六烷、2-甲基十六烷),十八烷或其衍生物(例如,11-甲基十七烷), 十九烷或其衍生物(例如14-甲基十八烷),二十烷或其衍生物(例如,3,7,11,15-四甲基十六烷、9-(3_丙基)十七烷),二十一烷或其衍生物(例如,20-甲基二十一烷),二十二烷或其衍生物(例如,20-甲基二十一烷),二十四烷(例如,11-甲基二十三烷)和其組合, 其中該組合可以包括包含兩種或更多種不同的疏水性側鏈變化的聚合物。在一種實施方式中,烴鏈中的一個或多個可以被取代。在一種實施方式中,銨基的α位上的至少一個C-H 鍵可以被選自由F、C1和Br組成的組的電負性基團所取代。疏水性側鏈部分的實例在實施例1中描述。在一種實施方式中,可光致交聯(lián)的部分起到至少進行光化學變化以與具有C-H基團的結構的表面或表面上的層共價地鍵合的作用。在一種實施方式中,通過聚合物與UV光 (例如,約250nm至500nm或約340nm至370nm)的相互作用聚合物組合物被共價地鍵合,該相互作用引起在聚合物與具有C-H基團的表面或表面上的層之間形成C-C鍵。UV光可以從 UV光源如本領域中已知的那些產(chǎn)生。在一種實施方式中,可光致交聯(lián)的部分可以包括芳基酮(約340nm至400nm)、芳基疊氮基(約250nm至450nm或約350nm至375nm)、二吖丙因(diazirine)基團(約340nm 至375nm),并且聚合物可以包括這些基團的組合。在一種實施方式中,芳基酮基團可以包括二苯甲酮(約340nm至380nm)、苯乙酮(約340nm至400nm)、萘基甲基酮(約320nm至 380nm)、二萘基酮(約310nm至380nm)、二萘基酮衍生物(約320nm至420nm),或這些中的每個的衍生物。在一種實施方式中,可光致交聯(lián)的部分是二苯甲酮基團。在一種實施方式中,芳基疊氮基可以包括疊氮基苯、烷基取代的疊氮基苯、鹵素取代的疊氮基苯,或這些中每個的衍生物。在一種實施方式中,二吖丙因基團可以包括3,3 二烷基二吖丙因(例如,3, 3 二甲基二吖丙因、3,3 二乙基二吖丙因),3,3 二芳基二吖丙因(例如,3,3 二苯基二吖丙因)、3_烷基-3-芳基二吖丙因(例如,3-甲基-3-苯基二吖丙因),或這些中每個的衍生物。如上面所提到,聚合物可以被配置在表面上以產(chǎn)生這樣的結構其包括共價地鍵合(通過光化學過程)到結構的表面的聚合物。在一種實施方式中,將聚合物配置到結構的表面上的方法包括使用如噴霧、浸漬、旋涂、滴涂(drop casting)以及類似的方法在表面配置聚合物。在一種實施方式中,結構的表面具有C-H基團,在暴露于UV光后其可以與聚合物相互作用(例如,形成C-C鍵)。在一種實施方式中,結構具有配置在結構的表面上的層(也稱作“官能化層”)(例如,薄膜或自組裝層)。官能化層包括C-H鍵,在暴露于UV光后其可以與聚合物相互作用(形成C-C鍵)。其它細節(jié)在實施例1中描述。結構可以許多不同的方式暴露于UV光,方式如直接暴露于UV光源,在噴涂過程中暴露于UV光,在浸涂過程中暴露于UV光,在旋涂過程中暴露于UV光,在浸軋(dip padding)過程中暴露于UV光, 在面軋(nip padding)過程中暴露于UV光,在濕潤輥(kissrolling)過程中暴露于UV光和在滴涂過程中暴露于UV光。
在聚合物的應用過程中或將聚合物配置到表面之后,UV光對準表面上的聚合物。 如上面所述,UV光引起光化學反應在聚合物與表面之間發(fā)生以在聚合物與表面之間形成一個或多個共價鍵(C-C鍵)。UV光的波長可以基于可光致交聯(lián)的部分選擇??偟膩碚f,約250nm至500nm、約 340nm至400nm或約360nm至370nm的UV光可有效形成C-C鍵。本文描述了可以被用于具體的可光致交聯(lián)的部分的特定波長。在一種實施方式中,約340至370nm波長的UV光可有效形成C-C鍵。在一種實施方式中,約365nm波長的UV光可有效形成C-C鍵。在聚合物被共價地鍵合到表面之后,結構具有抗微生物性質,其能夠殺死結構表面上的大部分的微生物(例如,細菌)和/或抑制或基本上抑制結構的表面上的微生物的生長。短語“殺死大部分”包括殺死與聚合物共價地鍵合的表面上的至少約70%、至少約 80%、至少約90%、至少約95%或至少約99%的微生物(例如細菌)。短語“基本上抑制生長”包括相對于不具有聚合物配置其上的結構,將微生物的生長減少了與聚合物共價地鍵合的表面上的微生物(例如,細菌)的至少約70%、至少約80%、至少約90%、至少約95%, 或至少約99%。結構具有配置在全部表面或選擇的表面部分上的聚合物層之后,可以將結構暴露于使用結構的環(huán)境。在一種實施方式中,該結構用于海洋、河、溪流、蓄水池或湖中??梢詫⒔Y構引入水中,并經(jīng)一段時間后,相對于無聚合物層的結構,該結構應當具有更小量的置于該結構上的微生物。定期地,可以將結構再次暴露于聚合物材料以保證之前的聚合物層不會由于正常磨損而被除去。實施例實驗材料使用具有天然氧化物的硅片(University Wafer, com)和載玻片(VWR)(切成 3.8X2. 5cm片)作為襯底。聚(2-乙基-2-噁唑啉)(Aldrich)、叔戊醇(Aldrich)、1_溴十二烷(Alfa Aesar)、碘甲烷(Alfa Aesar)、4_羥基二苯甲酮(Alfa Aesar)、1,6二溴己烷 (Alfa Aesar)按收到的直接使用。儀器方法使用多模式納秒示波器 IIIa(Digital Instruments/Veeco MetrologyGroup)進行AFM實驗。使用輕敲模式(tapping mode)進行所有測定。用632. 8nm He-Ne激光束作為光源在Multiskop (Optrel GbR)上進行消光橢偏測量技術。測定δ和ψ值厚度數(shù)據(jù)并通過綜合專業(yè)軟件進行計算。對于每層進行至少三次測定,并且計算平均厚度。合成直鏈聚氮丙啶(PEI)根據(jù)文獻方法(PNAS,2005,102,5679)進行脫酰基反應。將 3g 的聚(2-乙基-2-噁唑啉,Mw,50kDa) (POEZ)加到 120mL 的 24% (wt/vol)HCl 中,隨后回流持續(xù)96h。POEZ晶體在Ih內完全溶解,但是過夜回流之后,出現(xiàn)白色沉淀。將沉淀過濾,然后風干。將產(chǎn)生的質子化的PEI溶解在水中并用KOH水溶液中和以沉淀聚合物。將白色粉末通過過濾分離,用蒸餾水洗滌直到洗滌液體的PH變成中性,并在真空下干燥。收率1· 15g(88% ). 1H NMR(CDCl3) δ,2. 72 (s,4Η,NCH2CH2N),1. 71 (1Η,NH).支鏈N,N-十二烷基甲基PEI 根據(jù)文獻方法(PN AS,2006,103,17667)合成支鏈的季銨化的PEI。將Ig (23. 5mmol的單體單元)的PEI溶解在12mL的叔戊醇中,隨后加入3. 85g(28. 5mmol)的K2CO3和16. 5mL(67mmol)的1-溴十二烷,并且將反應混合物在95°C攪拌96h。在減壓下通過過濾除去固體之后,加入2. SmL的碘甲烷,隨后通過在60°C在密封回流中攪拌24h。將產(chǎn)生的溶液加到過量的乙酸乙酯中;將形成的沉淀通過在減壓下過濾除去,用過量的乙酸乙酯洗滌并在室溫在真空下干燥過夜。收率3. 2g。 4-[(6-溴己基)氧基]二苯甲酮將4-羥基二苯甲酮(5.94g,30mmol)、l,6 二溴己烷(8. 05g,33mmol)、碳酸鉀(5. 95g,45mmol)和DMF(60mL)在惰性氣氛下在室溫攪拌16h。將反應混合物倒入冰水(300mL)并用乙醚(IOOmL)萃取。收集有機層并通過旋蒸除去溶劑。通過使用10 1的己烷乙酸乙酯混合物在硅膠柱上純化粗產(chǎn)物。收率 8. 2g(76% )· 1H 匪R(CDCl3) δ , 7. 81(d,2H,J = 8. 4Hz),7. 75(d,2H,J = 7. 8Hz),7· 54 (t, 1H,7. 5Hz),7. 47(t,2H,J = 6. 9Hz),6. 93 (d,2H,J = 9. 0Hz),4. 06 (t,2H,J = 6. 3Hz), 3. 43(t,2H,6. 6Hz),1. 86(m,4H),1. 50(m,4H). 13C NMR(CDCl3) δ ,25. 47,28. 10,29. 11, 32. 86,33. 95,68. 2,114. 2,128. 37,129. 92,129. 94,132. 06,132. 78,138. 55,162. 9,195. 7.1,6-雙(4-苯甲酰基苯氧基)己烷將4-羥基二苯甲酮(5.948,30讓01)、1,6二溴己烷(3. 66g,15mmol)、氫氧化鈉(1.8g,45mmol)和DMF(30mL)在惰性氣氛下回流6h。將反應混合物在室溫冷卻,倒入冰水(300mL)中并用乙醚(IOOmL)萃取。收集有機層并通過旋蒸除去溶劑。通過使用10 1的己烷乙酸乙酯混合物在硅膠柱上純化粗產(chǎn)物。將最終化合物從DCM/己烷溶劑混合物結晶。收率5. Ig (71% )。1H NMR(CDCl3) δ , 7. 82(d,4H, J = 7. 7Hz),7. 75 (d, 4H, J = 7. 5Hz),7. 56 (t, 2H, 7. 2Hz),7. 47 (t,4H, J = 7. 2Hz),6. 95 (d, 4H, J = 9. 0Hz),4· 06(m,4H),1. 87(br,4H),1. 55 (br, 4H). 13C NMR(CDCl3) δ , 26. 06,29. 28, 43. 52,114. 19,114. 22,128. 38,129. 90,129. 92,132. 06,132. 78,138. 72,162. 97.N, N-十二烷基甲基和N,N- [ (6-己基)氧基]二苯甲酮甲基PEI的直鏈共聚物將 0. 5g(12mmol的單體單元)的PEI溶解在6mL的叔戊醇中,隨后加入2. lg(15mmol)的1(20)3、 1.97g (Smmol)的1_溴十二烷和1. 44g的4_[ (6-溴己基)氧基]二苯甲酮,并且將反應混合物在95°C攪拌96h。在減壓下通過過濾除去固體之后,加入1. 5mL的碘甲烷,隨后通過在 60°C在密封回流中攪拌24h。在旋蒸下干燥溶液。將黃色固體溶解在最小體積的二氯甲烷中,然后加入過量的己烷以沉淀聚合物。將淺黃色固體過濾并在室溫在真空下干燥過夜。收率2.3g(46%)。1H NMR(CDCl3) δ,7. 76 (bs,4H) ;7. 56 (bs,1H),7. 45 (bs,2H) ;6. 98 (bs, 2H) ;4. 91-3. 26(m,21H) ; 1.82(bs,6H) ; 1. 65 (bs,16H) ; 1. 23 (bs,34H),0. 66 (bs,6H).玻璃襯底上自組裝單層(SAM)的制備將載玻片切成長方形。將襯底用 Fisherbrand聲處理皂泡、18. 2ΜΩ去離子水、異丙醇和丙酮分別聲處理lOmin,最后在烘箱中干燥lh。清潔之后,通過使襯底懸浮在真空干燥器中并放入兩滴硅烷在底部的玻璃襯底上從氣相形成7-辛烯基三氯硅烷的自組裝單層。將襯底保持在真空通量恒壓(100豪托) 中保持20min。用氮氣換氣之后,將襯底用丙酮聲處理并在空氣下干燥。表面結合PEI聚合物(2a)將15mg的季銨化PEI聚合物和IOmg的二苯甲酮溶解在ImL的氯仿溶劑中。將溶液過濾通過0. 25 μ m濾器。通過用0. 5mL的溶液在IOOOrpm旋涂在官能化的玻璃襯底上形成聚合物膜。將玻璃襯底用UV光(360nm,180mW/cm2)照射15 分鐘,以用二苯甲酮作為交聯(lián)劑將聚合物共價地鍵合到玻璃表面上。將襯底用丙酮聲處理一分鐘并在空氣下干燥。表面結合PEI聚合物(2b)將15mg的季銨化聚合物(2b)溶解在ImL的氯仿溶劑中。將溶液過濾通過0. 25 μ m濾器。通過用0. 5mL的溶液在IOOOrpm旋涂在官能化的玻璃襯底上形成聚合物膜。將玻璃襯底用UV光(360nm,180mW/cm2)照射15分鐘,以用二苯甲酮作為交聯(lián)劑將聚合物共價地鍵合到玻璃表面上。將襯底用丙酮聲處理一分鐘并在空氣下干燥。
權利要求
1.種聚合物,包括直鏈的和支鏈的聚氮丙啶聚合物,其已經(jīng)用疏水性側鏈部分和可光致交聯(lián)的部分季銨化。
2.根據(jù)權利要求1或3-11中任一項所述的聚合物,其中所述疏水性側鏈選自由以下組成的組己燒;庚燒;辛燒;壬燒;癸燒汁一燒;十二燒;十三燒;十四燒;十五燒;十六烷; 十七烷;十七烷;十八烷;二十烷;二十一烷;二十二烷;二十三烷;和其組合。
3.根據(jù)權利要求1、2或4-11中任一項所述的聚合物,其中所述可光致交聯(lián)的部分選自由以下組成的組芳基酮、芳基疊氮基、二吖丙因基團和其組合。
4.根據(jù)權利要求3所述的聚合物,其中所述芳基酮選自由以下組成的組苯乙酮、苯乙酮衍生物、二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、萘基甲基酮、二萘基酮、二萘基酮衍生物和其組合。
5.根據(jù)權利要求4所述的聚合物,其中所述可光致交聯(lián)的部分是二苯甲酮基團。
6.根據(jù)權利要求1-5或8-11中任一項所述的聚合物,其中所述聚合物具有約20千道爾頓至5000千道爾頓的分子量。
7.根據(jù)權利要求1-5或8-11中任一項所述的聚合物,其中所述聚合物具有約100千道爾頓至150千道爾頓的分子量。
8.根據(jù)權利要求1-7或9-11中任一項所述的聚合物,其中所述疏水性側鏈選自由以下組成的組己烷;庚烷;辛烷;壬烷;癸烷;十一烷;十二烷;十三烷;十四烷;十五烷;十六烷;十七烷;十七烷;十八烷;二十烷;二十一烷;二十二烷;二十三烷;和其組合,其中在銨基團的α位置的至少一個C-H鍵被選自由F、Cl和Br組成的組的電負性基團所取代。
9.根據(jù)權利要求1-8或11中任一項所述的聚合物,其中所述聚氮丙啶聚合物是直鏈聚氮丙啶聚合物。
10.根據(jù)權利要求1-9或11中任一項所述的聚合物,其中所述聚氮丙啶聚合物是支鏈聚氮丙啶聚合物。
11.根據(jù)權利要求1-10中任一項所述的聚合物,其中疏水性側鏈部分與可光致交聯(lián)的部分之間的所述摩爾比可以在從約99 1至10 90的范圍。
12.—種將聚合物配置到表面上的方法,包括 提供權利要求1-11中任一項所述的聚合物;將所述聚合物配置到具有表面的結構上,所述表面具有C-H基團;和將所述聚合物暴露于UV光,其中所述聚合物與所述UV光的相互作用導致所述聚合物與所述表面共價地鍵合。
13.根據(jù)權利要求12或16-19中任一項所述的方法,其中所述UV光具有約200nm至 500nm的波長。
14.根據(jù)權利要求12或16-19中任一項所述的方法,其中所述UV光具有約340nm至 380nm的波長。
15.根據(jù)權利要求12或16-19中任一項所述的方法,其中所述UV光具有約365nm的波長。
16.根據(jù)權利要求12-15或17-19中任一項所述的方法,其中所述表面選自由以下組成的組聚合物表面、在表面上具有官能化層的金屬表面和在表面上具有官能化層的玻璃表
17.根據(jù)權利要求12-16或16-19中任一項所述的方法,其中所述官能化層包括所述表面上的C-H基團。
18.根據(jù)權利要求12-17或18-19中任一項所述的方法,其中所述聚合物與所述UV光的所述相互作用導致C-C鍵在所述聚合物與所述表面或所述表面上的層之間被形成。
19.根據(jù)權利要求12-18中任一項所述的方法,其中所述結構選自由以下組成的組織物、紡織品、天然纖維、合成纖維、多孔膜、塑料結構、在結構的表面上具有官能化層的氧化物結構、在結構的表面上具有官能化層的金屬結構、在結構的表面上具有官能化層的玻璃結構、及其組合。
20.—種結構,包括一種表面,所述表面具有共價地連接到所述表面的權利要求1-11中任一項所述的聚合物,其中所述結構具有抗微生物特性。
21.根據(jù)權利要求20或22-28中任一項所述的結構,其中所述抗微生物特性導致大量的微生物被殺死。
22.根據(jù)權利要求20、21或23-28中任一項所述的結構,其中所述微生物是細菌,且其中所述細菌選自由以下組成的組革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、原生動物、真菌和藻類。
23.根據(jù)權利要求20-22或對-觀中任一項所述的結構,其中所述抗微生物特性導致微生物生長被抑制或基本上被抑制。
24.根據(jù)權利要求20-23或25-28中任一項所述的結構,其中所述微生物是細菌,且其中所述細菌選自由革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌組成的組。
25.根據(jù)權利要求20-24或沈-觀中任一項所述的結構,其中所述結構選自由以下組成的組織物、紡織品、天然纖維、合成纖維、多孔膜、塑料結構、在結構的表面上具有官能化層的氧化物結構、在結構的表面上具有官能化層的金屬結構、在結構的表面上具有官能化層的玻璃結構、及其組合。
26.根據(jù)權利要求20-25或27- 中任一項所述的結構,其中所述官能化層可以具有約 2納米(nm)至1微米(μ m)的厚度。
27.根據(jù)權利要求2046或觀中任一項所述的結構,其中所述表面的所述抗微生物特性的特征在于其殺死所述表面上的大于約90%的微生物。
28.根據(jù)權利要求20-27中任一項所述的結構,其中所述表面的所述抗微生物特性的特征在于其殺死所述表面上的大于約99%的微生物。
全文摘要
簡而言之,本公開內容的實施方式尤其包括聚合物組合物,制備聚合物組合物的方法,具有共價地鍵合到結構的表面上的聚合物組合物的結構,將所述聚合物連接到結構的表面的方法,減少結構上形成的微生物的量的方法,和類似內容。
文檔編號C08J3/24GK102325825SQ201080008259
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月17日 優(yōu)先權日2009年2月18日
發(fā)明者伊恩·哈丁, 維克拉姆·德赫恩德, 薩蒂亞·薩曼塔, 詹森·洛克林 申請人:喬治亞大學研究基金公司