[发明专利]一种长效离子型抗菌复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种抗菌复合膜，具体涉及一种长效离子型抗菌复合膜及其制备方法。

背景技术

医院中的细菌感染已经成为致死的一大元凶，严重威胁人类健康。抗菌药物从问世以来广泛使用，在抑制细菌的同时也使细菌对传统药物逐步产生抗菌性，新的抗菌物质的研究逐步成为研究的一个热点。真核细胞和细菌细胞结构存在明显差异，真核细胞膜双脂质层的内层主要是带负电荷的磷脂组成，而外层由两性的和电中性的脂质构成，因此基本不带电荷呈电中性。而细菌的细胞膜内外层均由酸性磷脂(如磷脂酰甘油)构成，因此表面带负电荷，这些不同使得抗菌物质可以选择性的杀死细菌而不对正常细胞产生伤害。

目前，抗菌物质大体可以分为四类，(1)无机类，包括银离子，铜离子和氧化锌，多成白色细粉末状，耐热温度高，用无机抗菌剂制备出的各种抗菌材料具有抗菌广谱、耐热性好、化学稳定性高、安全、抗菌时效长、不易获得耐药性、使用方便等诸多优点，但成本较高，需要溶液分散使用；(2)有机类：主要是有机锡、季磷盐等；有机抗菌杀菌剂具有杀菌力强、效果好、来源丰富，但存在安全性较差、容易产生微生物耐药性、耐热性较差、易迁移等不足；(3)天然类：包括微生物抗菌肽、动物和高等植物体内的活性抗菌成分和抗菌蛋白，如甲壳质和壳聚糖等，天然类抗菌物质的耐热性较差，应用范围较窄；(4)复合抗菌剂类，常采用无机/无机、无机/有机、有机/有机等多种复配方式，其抗菌作用机制包含了所杂化材料的抗菌机理。

随着人们生活水平的提高，健康意识的增强，抗菌高分子材料的应用范围越来越广，进而抗菌高分子材料较其他三类抗菌物质更受到越来越多的关注。目前，抗菌高分子材料已应用于食品包装、医疗器械、服装、家电等多个领域。大多数抗菌高分子材料结构复杂，合成制备过程复杂，且抗菌的长效性有一定限制，因此要寻求一种简单且可重复利用的长效抗菌高分子材料是科研工作者迫切的任务。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种长效离子型抗菌复合膜。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种长效离子型抗菌复合膜，它的结构通式中包含通式为的重复单元，A的结构式中包含以下化学结构：

式中，R₁和R₆独立地含有烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、酰胺基和酰氧基中的一种或者两种以上的组合；R₂、R₃和R₇独立地选自氢、烷基、芳基或芳烷基；R₄和R₅独立地为烷基；R₈为氢、烷基、环烷基、芳基、芳烷基或杂环烷基。

优化地，它的分子主链为碳链高分子、杂链高分子或元素高分子。

进一步地，所述重复单元的结构通式为

进一步地，所述重复单元的结构式中包含式中m＝0～15，n＝1～6，p＝1～4，所述结构单元中X为或者

进一步地，所述重复单元的结构式中包含式中Z为-SO₃、或-COO，a＝0～5；Q为

进一步地，所述重复单元的结构式中还包括或/和

优化地，它的分子量为1×10³～5×10⁶。

本发明还提供一种上述长效离子型抗菌复合膜的制备方法，包括以下步骤：

(a)将含有A结构式的可聚合单体、交联剂、引发剂混合形成第一混合溶液，随后将其喷洒在基体材料表面或者倾倒在制膜容器中，通过原位聚合直接制备得到长效离子型抗菌复合膜；

(b)将所述长效离子型抗菌复合膜从基体材料表面或者制膜容器中揭下即可。

优化地，所述第一混合溶液还包括苯乙烯、丙烯腈或者由其组成的混合物。

优化地，步骤(a)中，所述原位聚合为在波长为250～400nm的紫外光下进行紫外光引发聚合，所述引发剂为光引发剂。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明长效离子型抗菌复合膜，一方面在结构通式中引入阴阳离子基团，这样能够与细菌的细胞膜进行离子交换，从而破坏细胞膜；另一方面引入含氮的咪唑、吡咯、吡啶、季铵盐类阳离子，它们之间的离子键的强度与细胞膜的离子键强度近似，因而能够协同阴阳离子，增加对细菌的杀灭作用，需要注意的是它们；而且该复合膜的杀菌效果是永久性的，不像无机类杀菌材料随着其脱落，杀菌效果消失或减弱。

附图说明