[发明专利]一种壳聚糖-抗菌性多肽接枝聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种壳聚糖‑抗菌性多肽接枝聚合物及其制备方法和应用，涉及抗菌材料技术领域，该壳聚糖‑抗菌性多肽接枝聚合物包括壳聚糖以及接枝在壳聚糖上的抗菌性多肽。本发明提供的制备方法简单，可以获得通过聚乙二醇(PEG)连接的壳聚糖和抗菌性多肽接枝聚合物。本发明提供的壳聚糖‑抗菌性多肽接枝聚合物可以维持并提升抗菌性多肽的抗菌功能；同时，把抗菌性多肽接枝到壳聚糖上，可以降低抗菌性多肽的溶血性，提高其生物相容性，也可以提高壳聚糖的水溶性，发挥天然高分子的作用。

技术领域

本发明涉及抗菌材料技术领域。更具体地，涉及一种壳聚糖-抗菌性多肽接枝聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，越来越多的致病菌对抗生素产生了耐药性，急需发展新型的抗菌剂。抗菌性多肽(Antimicrobial peptides,AMPs)是生物体内存在的一种具有抗菌活性的肽类物质，氨基酸数目通常10-50个，常带正电荷，并具有广谱抗菌活性。AMPs是大多数生物对入侵病原体的先天性非特异性防御系统的重要组成部分，其具有独特的抗菌作用机制，迅速杀菌且不易引发细菌的耐药性，可单独或与抗生素联合使用杀伤病原体。传统的抗生素通常是针对单一的酶来控制代谢途径(例如脱氧核糖核酸、蛋白质及细胞壁的合成)，容易引起细菌的耐药性。与传统抗生素相比，大部分的抗菌性多肽显示出了多种生物活性，主要通过影响病原体的细胞质膜来发挥作用。因此，细菌必须要改变它们膜的组成和结构来对抗菌性多肽产生抗药性，但这对菌体本身也会造成严重的伤害，所以抗菌性多肽不容易引起细菌的耐药性。

抗菌性多肽的抗菌机理尚不明确，但普遍认同的一种机制是大多数抗菌性多肽所带的正电荷可以与细菌细胞膜表面的负电荷通过静电相互作用相结合，抗菌性多肽的疏水区域可以与细胞膜磷脂双分子层的疏水区通过疏水相互作用结合，再结合肽链的α螺旋结构来破坏细菌的细胞膜从而达到杀菌目的。尽管天然抗菌性多肽(蜂毒肽、蛙皮素等)抗菌效果非常好，但同时其对血液和哺乳动物细胞的毒性也非常高，蛋白酶稳定性低，提取困难等缺点也都限制了天然抗菌性多肽的应用。

壳聚糖作为自然界中广泛存在的甲壳素的脱乙酰化产物，是唯一的一种碱性阳离子多糖，其自身具有良好的生物相容性，且对真菌、细菌、寄生虫、甚至病毒有抑制和杀灭作用。目前，普遍认为壳聚糖的抗菌活性主要来自于它自身所带的正电荷，细菌细胞膜中一些膜脂成分如磷脂酰肌醇也带负电荷，壳聚糖与膜上的磷脂膜结合能导致膜蛋白变性，细菌细胞膜的通透性发生变化从而发挥其抗菌作用。但由于壳聚糖分子内以及分子间的作用，使其难溶于水以及一般的有机溶剂中，另外，其本身的抑菌性能不理想，限制了其作为抗菌制剂的应用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种壳聚糖-抗菌性多肽接枝聚合物，以维持并提升抗菌性多肽的抑菌性能。

本发明的另一个目的在于提供一种壳聚糖-抗菌性多肽接枝聚合物的制备方法。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

一种壳聚糖-抗菌性多肽接枝聚合物，包括壳聚糖以及接枝在壳聚糖上的抗菌性多肽。

优选地，所述壳聚糖与抗菌性多肽通过聚乙二醇链连接；所述聚乙二醇的分子量为 0～20000；其中，所述聚乙二醇的分子量不为0。

优选地，所述聚乙二醇链包括聚乙二醇，以及分别位于聚乙二醇两端的第一基团和第二基团；

所述聚乙二醇链通过第一基团与壳聚糖反应连接，所述聚乙二醇链通过第二基团与抗菌性多肽连接。

优选地，所述第一基团为-N-羟基琥珀酰亚胺基团、-羧基、-叠氮基、-炔基、-双键、- 马来酰亚胺、-巯基和-酰氯中的任意一种；所述第二基团为-N-羟基琥珀酰亚胺基团、-羧基、-叠氮基、-炔基、-双键、-马来酰亚胺、-巯基和-酰氯中的任意一种。

优选地，所述抗菌性多肽的端基修饰有-巯基、-叠氮基、-炔基、-双键或-马来酰亚胺。