季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的研究进展
2021-02-27孙宇君
孙宇君,吕 中
武汉工程大学环境生态与生物工程学院,湖北 武汉 430205
细菌感染一直影响着人类生产生活的各个方面,对人类生命安全以及世界经济都造成了不良的影响[1]。由于人们在治疗细菌感染时对抗生素的长期滥用和误用,使得细菌不断进化产生了耐药性[2-3]。最近的研究数据表明,全世界每年约有70 万人死于耐药菌的感染性疾病,预计到2050 年这一数字可能上升到1 000 万[4-6]。而在长期的抗菌药物研制中,人们发现将两种及多种抗菌材料联合形成复合抗菌材料,不仅可以在降低药物剂量和细胞毒性的基础上获得更好的抗菌活性,还可以降低细菌耐药性的产生,增加材料的整体治疗效果[7]。
季铵盐类聚合物是指中心为一个带正电荷的氮“头”(N+),不同的基团通过4 个共价键与N+相连形成的聚合物。 代表的结构组成是N+R1R2R3RX-和N+R1R2R3X-,其具体结构分布如图1(a)所示[8]。其中X-通常是Cl-、Br-以及I-等阴离子,R 可以是氢原子、烷基、芳基、杂环基团或含官能团的烷基链[9]。根据R 基团的结构差异,季铵盐类聚合物可以被分为含有芳香族或杂环结构的聚合物、丙烯酸和甲基丙烯酸脂类聚合物、阳离子共轭聚合电解质、聚硅氧烷聚合物、聚碳酸酯类聚合物等[9-11]。不同结构季铵盐类聚合物结构如图2 所示[12-13]。

图1 季铵盐类聚合物:(a)结构,(b)抗菌作用机理[8]Fig.1 Quaternary ammonium salt polymers:(a)structure,(b)antibacterial mechanism[8]
季铵盐类聚合物因带有正电荷,很容易与带负电荷的细菌通过静电作用相结合,这一特点使其在抗菌方面的应用广受关注[10,14]。季铵盐类聚合物的……
