一种阻断耐药性传播的抗菌敷料制造技术

本发明专利技术提供了一种阻断耐药性传播的抗菌敷料，具体涉及咪唑基聚离子液体

【技术实现步骤摘要】
一种阻断耐药性传播的抗菌敷料


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，研制出一种阻断耐药性传播的抗菌敷料，具体涉及一种咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着抗药性细菌的不断出现，预计到2050年，每年将有1000万人死于败血症及其相关的感染性疾病；因此，细菌耐药性的源头控制和阻断迫在眉睫。
[0003]细菌可以通过抗生素耐药基因(antibiotics resistance genes,ARGs)逃避抗生素的攻击，ARGs可以产生使抗生素失活的酶、改变抗生素的靶点、增加细菌细胞膜的通透性和影响主动外排系统等。例如，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin
‑
resistant S.aureus,MRSA)中的mecA基因可以编码青霉素结合蛋白2a，从而导致对所有β
‑
内酰胺类抗生素的耐药性。此外，细菌可以利用多种可移动基因元件，如质粒和噬菌体作为载体实现基因水平转移，使得耐药性在微生物之间传播。
[0004]与细菌相比，耐药基因对人体健康的影响并不直接。由于耐药基因可被转移，且很难降解，这意味着即使杀死细菌，其释放的耐药基因仍然可以通过食物链及其它途径传播。因此，耐药基因具有更大的潜在危害，已被认为是一种新的污染物。这些发现表明细菌耐药性不仅是一个医学问题，也是一个生态问题。在杀死细菌的同时使耐药基因失活至关重要。
[0005]耐药基因本质上是DNA，一种由脱氧核苷酸单元组成的互补双链，由3',5'
‑
磷酸二酯键连接。DNA作为生命遗传信息的载体，在环境中具有很高的稳定性，半衰期可达521年。即使采用紫外线、氯气和臭氧等物理方法，对DNA的破坏效果也不理想。然而，DNA可被天然核酸酶分解，如脱氧核糖核酸酶I(DNase I)，通过作用于3',5'
‑
磷酸二酯键分解DNA。天然酶具有催化效率高、特异性强、反应条件温和等优点，但易受多种理化因素的影响而失活。此外，稀有的来源和高昂的价格大大限制了天然酶的实际应用。
[0006]近年来，已经开发出人工模拟酶来克服天然酶的缺点。目前，人工核酸酶常以溶液形态应用于科研与生产，国内外尚无将其整合到有形抗菌材料中，在杀灭细菌的同时，分解清除细菌耐药基因污染的报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术基于DNase模拟酶活性，提出杀灭细菌的同时分解细菌耐药基因，首要目的是提供一种阻断耐药性传播的新型抗菌敷料，该咪唑基聚离子液体
‑
铈纳米静电纺丝敷料兼具高效抗菌与基因分解性能，且毒副作用小。
[0008]本专利技术的第二个目的是提供上述咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料的制备方法。
[0009]本专利技术的第三个目的是提供上述咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料的应用。
[0010]为达到上述首要目的，本专利技术的解决方案是：
[0011]一种咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料(即铈离子配位的咪唑类聚离子液体纳米纺丝膜)，其结构通式为：
[0012][0013]式中，n取0
‑
14中的整数，A为NO3‑
。
[0014]优选地，本专利技术的咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料的结构通式为：
[0015][0016]为达到上述第二个目的，本专利技术的解决方案是：
[0017]一种上述的咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料的制备方法，其包括如下步骤：
[0018](1)将咪唑基离子液体、金属配体单体、丙烯腈和引发剂溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在50
‑
80℃下聚合8
‑
15h；聚合完成后用丙酮将聚合产物沉析得到共聚物，洗涤，烘干备用；
[0019](2)将共聚物和聚丙烯腈溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，采用静电纺丝技术，得到咪唑基聚离子液体纺丝膜；
[0020](3)将咪唑基聚离子液体纺丝膜浸入硝酸铈铵溶液中进行络合反应，得到咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料。
[0021]作为本专利技术的优选实施例，步骤(1)中，引发剂为偶氮二异丁腈。
[0022]作为本专利技术的优选实施例，步骤(1)中，金属配体单体为2,2'
‑
(5
‑
丙烯酰胺基
‑1‑
羧甲基)己二酸(AANTA)。
[0023]作为本专利技术的优选实施例，步骤(2)中，静电纺丝的工艺参数为：流速为0.5
‑
1.5mL/h，电压为10
‑
20kV，纺丝时间为5
‑
12h，接收距离为8
‑
20cm。
[0024]作为本专利技术的优选实施例，步骤(3)中，络合反应的时间为2
‑
5h，络合反应的温度为20
‑
50℃。
[0025]为达到上述第三个目的，本专利技术的解决方案是：
[0026]一种上述的咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料在皮肤创面感染中得以应用。
[0027]由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术通过将咪唑类PIL抗菌电纺丝与Ce(IV)离子配合，制备相应的兼具耐药基因分解特性的PIL
‑
Ce膜，体外和体内实验结果表明，含Ce的PIL膜具有高效的杀灭细菌和降解耐药基因的作用，以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA和卡那霉素抗性大肠杆菌感染的小鼠伤口治疗实验进一步证明，PIL
‑
Ce抗菌膜兼具DNase模拟酶特性，可作为一种新型抗菌膜在临床应用中可分解破坏耐药基因，从而避免耐药基因进一步污染影响环境生物。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的咪唑基聚离子液体
‑
铈纳米静电纺丝抗菌敷料的合成路线图。
[0030]图2为本专利技术中实施例1的共聚物P(IL
‑
co
‑
AANTA
‑
co
‑
AN)合成路线图。
[0031]图3为本专利技术中实施例和对比例的产品示意图及抗菌性能结果图((a)实施例1至实施例3的咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料(PIL
‑
Ce膜)及其相应的对比例咪唑基聚离子液体纺丝膜(PIL膜)；(b)采用涂板法比较三种实施例PIL
‑
Ce膜的体外抗菌效果，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌分别与三种实施例PIL
‑
Ce膜、对照PET膜接触4h后，用涂板法计数细菌菌落，比较材料的抗菌性能)。
[0032]图4为本专利技术中实施例1的PIL
‑
Ce膜与对比例PIL膜的结构表征图(PIL膜与PIL
‑
Ce膜的图片(a)、傅里叶红外光(FT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料，其特征在于：其结构通式为：式中，n取0
‑
14中的整数，A为NO3‑
。2.一种如权利要求1所述的咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：(1)将咪唑基离子液体、金属配体单体、丙烯腈和引发剂溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在50
‑
80℃下聚合8
‑
15h；聚合完成后用丙酮将聚合产物沉析得到共聚物，洗涤，烘干备用；(2)将所述共聚物和聚丙烯腈溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，采用静电纺丝技术，得到咪唑基聚离子液体纺丝膜；(3)将所述咪唑基聚离子液体纺丝膜浸入硝酸铈铵溶液中进行络合反应，得到咪唑基聚离子液体
‑
铈抗菌敷料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：冒海蕾，王斌，严锋，罗振洪，崔恒庆，郭江娜，姚杰然，方霞，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：