[發明專利]一種殺菌-釋放雙重功能的抗菌表面及其制備方法

有效

• 申請號: 202010894832.8
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112048224B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 楊晉濤;毛世華;何曉敏;王曉宇;鐘明強;陳楓;范萍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09D133/24
• 分類號: C09D133/24;C09D5/14;C09D7/63;C09D125/18;C09D133/02;C08F220/54;C08F222/38;C08F212/14;C08F220/06;C03C17/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明涉及抗菌表面技術領域，具體公開了一種殺菌?釋放雙重功能的抗菌表面及其制備方法，其制備過程是先自由基聚合制備響應性功能的微凝膠球；再將制備的微凝膠球、鄰苯二酚類衍生物和金屬殺菌劑共沉積于基底，得到所述的殺菌?釋放雙重功能的抗菌表面。該表面由于金屬離子的存在，使得細菌在接觸表面時被殺死，而響應性微凝膠球可以在外界條件刺激下改變自己的形態構象，使得表面細菌被釋放，從而達到表面清潔的作用，此外鄰苯二酚的作用下可以黏附各種基底，使得應用更加廣泛。

技術領域

本發明涉及抗菌表面技術領域，具體涉及一種殺菌-釋放雙重功能的抗菌表面及其制備方法。

背景技術

細菌附著和繁殖所造成的組織感染、設備故障是生物醫學應用領域長期存在的問題，嚴重威脅著人類的生命健康。通過構建抗菌表面預防或減少材料表面生物污染具有重要的社會和經濟意義。

目前抗菌方式主要有二種，分別是主動殺菌表面和被動抗菌表面，但是單功能抗菌表面都有自身無法克服的缺陷，如主動殺菌表面使用一些天然的或者合成的殺菌劑，但是一旦死菌黏附在表面后，殺菌表面就會逐漸失去殺菌性能，甚至形成生物膜導致表面的污染。而被動的抗菌表面則是利用一些親水性的或者兩性離子聚合物，在表面形成一層水合層來阻止細菌的黏附，但是由于沒有殺菌性能，一旦細菌黏附則會逐漸形成生物膜影響表面的性能。因此抗菌表面逐漸由單功能向多功能發展。

CN 105749334 A公開了一種新型抗菌納米銀溫敏水凝膠及其制備方法，采用殼聚糖80～90份、硝酸銀0.03～0.08份、冰醋酸溶液25～34份、甘油磷酸鈉12～16份、磷酸氫二鈉適量反應制得，該水凝膠抑菌作用持久、透氣性和吸濕性良好。

CN109232834 A公開了一種具有抗污-殺菌-釋放三重功能的抗菌聚合物刷的制備方法，將將活性自由基引發劑接枝在基底材料表面；再與刺激響應型單體進行聚合反應，得到響應型聚合物刷；將響應型聚合物刷與親水性單體進行聚合反應，得到的親水響應型聚合物刷接枝三氯生抗菌劑或負載銀納米顆粒，得到所述的抗菌聚合物刷。該方法能夠賦予抗菌表面長效抗污、高效殺菌以及細菌釋放的多重功能。但采用的是原子轉移自由基聚合的方法，該方法對反應條件要求嚴格，需要引發劑、配體的存在，要求無氧環境，這對工業化方法是一種挑戰。

因此要獲得多功能抗菌涂層的同時，還需簡化制備方法，得到能夠長效抗菌、釋放的智能抗菌表面。

發明內容

本發明旨在結合這兩種抗菌表面的功能，制備一種“殺菌-釋放”智能抗菌表面，該表面由于金屬離子的存在，使得細菌在接觸表面的時候被殺死，而響應性微凝膠球可以在外界條件刺激下改變自己的形態構象，使得表面細菌被釋放，從而達到表面清潔的作用，此外鄰苯二酚的作用下可以黏附各種基底，使得應用更加廣泛。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種殺菌-釋放雙重功能的抗菌表面的制備方法，包括如下步驟：

(1)自由基聚合制備響應性功能的微凝膠球；

(2)將步驟(1)制備的微凝膠球、鄰苯二酚類衍生物和金屬殺菌劑共沉積于基底，得到所述的殺菌-釋放雙重功能的抗菌表面。

所述響應性功能的微凝膠球包括溫度響應性微凝膠球、pH響應性微凝膠球或鹽響應性微凝膠球。

優選地，步驟(1)中，制備響應性功能的微凝膠球的響應性單體為N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、N-乙烯基己內酰胺(VCl)、N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAAM)、N-異丙基甲基丙烯酰胺(NIPMAM)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、3-(二甲基(4-乙烯基芐基銨)丙基磺酸鹽(DVBAPS)、3-(1-(4-乙烯基芐基)-1H-咪唑-3-鎓)丙烷-1-磺酸鹽(VBIPS)中一種或多種。

步驟(1)中自由基聚合的反應溫度為50^～70℃，反應時間為5～7h。