所得聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的抗菌性能測(cè)試進(jìn)行了測(cè) 試。
[0041] 對(duì)大腸桿菌的抗菌性能測(cè)試：分別配制含抗菌水凝膠的培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基中抗菌 水凝膠濃度分別為1. 0μg/mL、0. 5μg/mL、0μg/mL，向培養(yǎng)基中分別加入0. 2mL的0D= 1. 5的大腸桿菌，37°C下培養(yǎng)24h后，抗菌水凝膠在不同濃度下對(duì)大腸桿菌的抗菌性能測(cè) 試結(jié)果見(jiàn)附圖5,圖5中由左至右培養(yǎng)基中抗菌水凝膠濃度分別為1. 0μg/mL、0. 5μg/mL、 0μg/mL，可見(jiàn)當(dāng)抗菌水凝膠濃度為0. 5μg/mL時(shí)，培養(yǎng)基中大腸桿菌含量明顯低于不含抗 菌水凝膠的培養(yǎng)基，當(dāng)隨著抗菌水凝膠濃度增加至1. 〇μg/mL，培養(yǎng)基中大腸桿菌含量隨著 抗菌水凝膠濃度增加而進(jìn)一步減少。
[0042] 對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌性能測(cè)試：分別配制含抗菌水凝膠的培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基 中抗菌水凝膠濃度分別為1. 0μg/mL、0. 5μg/mL、0μg/mL，向培養(yǎng)基中分別加入0. 2mL的 〇D= 1. 5的金黃色葡萄球菌，37°C下培養(yǎng)24h后，抗菌水凝膠在不同濃度下對(duì)金黃色葡萄球 菌的抗菌性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)附圖6,圖6中由左至右培養(yǎng)基中抗菌水凝膠濃度分別為1. 0μg/ mL、0. 5μg/mL、0μg/mL，可見(jiàn)培養(yǎng)基中金黃色葡萄球菌含量隨著抗菌水凝膠濃度增加而減 少，當(dāng)抗菌水凝膠濃度增加至1. 0μg/mL時(shí)，培養(yǎng)基中基本沒(méi)有金黃色葡萄球菌菌株，相比 于濃度為〇μg/mL時(shí)菌株數(shù)量減少顯著。
[0043] 對(duì)白色念珠菌的抗菌性能測(cè)試：分別配制含抗菌水凝膠的培養(yǎng)基，使培養(yǎng)基中抗 菌水凝膠濃度分別為1. 〇μg/mL、0. 5μg/mL、0μg/mL，向培養(yǎng)基中分別加入0. 2mL的0D= 1. 5的白色念珠菌，37°C下培養(yǎng)24h后，抗菌水凝膠在不同濃度下對(duì)白色念珠菌的抗菌性能 測(cè)試結(jié)果見(jiàn)附圖7,圖7中由左至右培養(yǎng)基中抗菌水凝膠濃度分別為1. 0μg/mL、0. 5μg/ mL、0μg/mL，可見(jiàn)當(dāng)抗菌水凝膠濃度為0. 5μg/mL時(shí)，培養(yǎng)基中白色念珠菌含量明顯低于 不含抗菌水凝膠的培養(yǎng)基，當(dāng)隨著抗菌水凝膠濃度增加至1. 〇μg/mL時(shí)，培養(yǎng)基中白色念 珠菌含量明顯減少，培養(yǎng)基中肉眼難以觀察到白色念珠菌菌株。
[0044] 由附圖5、附圖6、附圖7可見(jiàn)，抗菌水凝膠對(duì)常見(jiàn)的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及 白色念珠菌均表現(xiàn)出良好的抗菌性?？咕匦耘c抗菌水凝膠分子量和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，聚 (β-氨基酯）分子量在1萬(wàn)~3萬(wàn)時(shí)，在生理環(huán)境下表面呈正電位，這有利于其和帶負(fù)電 性的細(xì)胞膜相互作用，聚（β-氨基酯）與氧化石墨烯復(fù)配結(jié)合后，陽(yáng)離子電荷使聚氨基酯 通過(guò)靜電作用附著在細(xì)胞壁或者細(xì)胞膜上面，同時(shí)氧化石墨烯插入到雙層生物膜，最終共 同導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂和細(xì)胞死亡，氧化石墨烯與聚（β-氨基酯）相互配合促進(jìn)從而達(dá)到良好 的抗菌效果。分子量低于10000時(shí)，其抗菌活性隨分子量增大而增大，高于30000時(shí)，抗菌 活性隨之大幅降低，這與細(xì)胞膜的滲透性大小有關(guān)系，分子量太小反應(yīng)進(jìn)程傾向單分子抗 菌；分子量太大，聚合物的體積也隨之增大，不利于透過(guò)細(xì)菌表面磷脂膜，達(dá)不到好的抗菌 效果。
[0045] 進(jìn)一步的，復(fù)配的氧化石墨稀的表面經(jīng)PEG修飾，氧化石墨稀與聚（β-氨基酯） 通過(guò)靜電相互作用力結(jié)合在一起，同時(shí)聚（β-氨基酯）與經(jīng)PEG修飾的氧化石墨烯表面的 形成共價(jià)鍵，使結(jié)合更加緊固，有利于氧化石墨烯與聚（β-氨基酯）之間的協(xié)同作用，其抗 菌效果要更加優(yōu)于聚（β-氨基酯）與氧化石墨烯復(fù)配得到的抗菌水凝膠。且當(dāng)氧化石墨 烯片層直徑為200-500納米時(shí)協(xié)同抗菌能力為最佳。
[0046] 實(shí)施例二
[0047] 聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的制備。
[0048] 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，區(qū)別在于：
[0049] 具體制備步驟包括：
[0050] (1)將 2.OOmmol，0· 491gPEGDA-258,0. 85mmol0· 0731g哌嗪，1. 05mmol0· 220g 4,4-丙基哌啶基哌啶和0.lmmol0.OlOg三乙胺加入到一個(gè)25ml的有氮?dú)獗Ｗo(hù)的圓底燒瓶 中，再加入6ml可溶的二氯甲烷，這個(gè)反應(yīng)在室溫下進(jìn)行24個(gè)小時(shí)，接著在醚中進(jìn)行沉淀， 在真空中干燥24小時(shí)，所得的聚合物為丙烯酸酯-聚（β-氨基酯）。
[0051] (2)將步驟⑴所得聚合物溶于水中配制為濃度為1. 2mg/mL的水溶液，取該水 溶液5mL，加入光引發(fā)劑，攪拌反應(yīng)30分鐘，聚合物水溶液從液體轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。加入80μL 0. 03mg/mL的氨基化的氧化石墨烯的水溶液，45°C下反應(yīng)10分鐘，離心分離，用pH為7. 4的 PBS洗滌三次，離心冷凍干燥，所得復(fù)合物即為聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠。所述氨 基化的氧化石墨烯為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)所得。
[0052] 經(jīng)上述步驟（1)、步驟（2)制備的抗菌水凝膠成分包括，以質(zhì)量百分比計(jì)，95%聚 (β-氨基酯）、5%氨基化的氧化石墨烯，所述氨基化的氧化石墨烯的片層直徑為200-500 納米。
[0053] 所述的氧化石墨烯的表面經(jīng)過(guò)氨基化，氧化石墨烯與聚（β-氨基酯）通過(guò)靜電相 互作用力結(jié)合在一起，同時(shí)聚（β_氨基酯）與氨基化的氧化石墨烯表面的形成共價(jià)鍵，使 結(jié)合更加緊固，有利于氧化石墨烯與聚（β_氨基酯）之間的協(xié)同作用，其抗菌效果要更加 優(yōu)于聚氨基酯）與氧化石墨烯復(fù)配得到的抗菌水凝膠。
[0054] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，其特征在于：成份包括：以質(zhì)量百分比計(jì)， 90~97%聚（β-氨基酯）、3~10%氧化石墨烯，所述聚（β-氨基酯）的分子量為1萬(wàn)~ 3萬(wàn)。2. 如權(quán)利要求1所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，其特征在于：所述氧化石 墨烯為PEG化的氧化石墨烯或氨基化的氧化石墨烯。3. 如權(quán)利要求2所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，其特征在于：所述氧化石 墨烯的片層直徑為200-500納米。4. 如權(quán)利要求1所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，其特征在 于：所述聚（β-氨基酯）為包含基團(tuán)的化合物；R、R1、R2代 表直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)狀烷基、長(zhǎng)鏈羥基、芳基或羥基；RU R2可以相同。5. 如權(quán)利要求4所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，其特征在于：所述聚 (β-氨基酯）為雙丙烯酸酯-聚（β-氨基酯）。6. 如權(quán)利要求1所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的制備方法，其步驟包括： (1) 聚多丙烯酸酯與二胺在溶劑中10~30°C下反應(yīng)12~24小時(shí)，沉淀、干燥，所述溶 劑包括Cl~C6醇、C2~C8酯、C2~C8醚、C6~C12芳香烴、鹵代Cl~C6烴、DMSO、四氫 呋喃中的一種或幾種； (2) 將步驟（1)所得產(chǎn)物配制為水溶液，加入光引發(fā)劑、氧化石墨烯，20~50°C下反應(yīng) 20~40分鐘，洗滌、凍干。7. 如權(quán)利要求6所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于： 步驟（2)所述氧化石墨稀為PEG化的氧化石墨稀或氨基化的氧化石墨稀。8. 如權(quán)利要求6所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于： 步驟（1)所述聚多丙烯酸酯為聚乙二醇二丙烯酸酯，所述二胺為哌嗪、4,4_丙基哌啶基哌 啶。9. 如權(quán)利要求7所述的聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠的制備方法，其特征在 于：所述步驟（1)所得產(chǎn)物配制為水溶液的濃度為〇. 8-1. 2mg/mL，所述氧化石墨烯為濃度 0. 01-0. 03mg/mL的氧化石墨稀水溶液。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種聚氨基酯-氧化石墨烯抗菌水凝膠，成份包括：以質(zhì)量百分比計(jì)，90～97％聚(β-氨基酯)、3～10％氧化石墨烯，所述聚(β-氨基酯)的分子量為1萬(wàn)～3萬(wàn)。上述抗菌水凝膠的制備方法，步驟包括：(1)聚多丙烯酸酯與二胺在溶劑中10～30℃反應(yīng)12～24小時(shí)，沉淀、干燥；(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物配制為水溶液，加入光引發(fā)劑、氧化石墨烯，20～50℃下反應(yīng)20～40分鐘，洗滌、凍干。氧化石墨烯與聚(β-氨基酯)有效復(fù)合，產(chǎn)生協(xié)同作用，聚(β-氨基酯)促進(jìn)氧化石墨烯的良好分散、減少氧化石墨烯片層堆積，氧化石墨烯又可以發(fā)揮聚氨基酯抗菌效果和生物相容性優(yōu)點(diǎn)，與聚(β-氨基酯)配合共同導(dǎo)致細(xì)胞死亡，抗菌效果優(yōu)良。
【IPC分類(lèi)】A01P1/00, A01N59/00, C08K3/04, A01N37/44, C08L79/00, C08J3/075, C08K9/04, A01P3/00, C08G73/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105348793
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510851293
【發(fā)明人】盧小菊, 李少珍, 孟鴛, 陳順生, 楊翔宇, 劉俊明
【申請(qǐng)人】湖北理工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日