技术领域
[0001] 本
发明属于高分子材料领域，具体涉及一种新型抗菌高分子及其制备方法。
背景技术
[0002] 为了抑制细菌生长,减少细菌对人类的危害,各种新型的抗菌材料不断涌现出来,尤其 在医疗卫生行业，抗菌材料的使用更为广泛。目前常用的
抗菌剂有无机金属及其
氧化物、 有机金属、季铵盐、季鏻盐、壳聚糖及其衍
生物等。但是这些抗菌剂都存在一些缺点或弱 点，例如有的产生有毒的副产物，有的
水溶性很好，有的在自然界中不易降解，有的环境 污染较大，有的杀菌效率低、保护时间短、细菌抗药性，有的抗菌材料只能抗普通细菌而 不能抗
真菌等。
[0003] 卤胺化合物类抗菌剂与其他抗菌剂相比，具有杀菌速度快、对人体无毒、可再生等优 点，因而被国内外相关研究者关注。但现有的卤胺类抗菌剂由于其应用范围较少、合成价 格较昂贵、反应条件苛刻不具有加工性等缺点而限制了其应用范围。
[0004] 而双胍结构的化合物目前主要在糖尿病患者新药开发中得到重视，在抗菌材料方面目 前应用较多的主要为聚六亚甲基双胍盐(PHMB)。基于双胍结构，该材料抗菌性能较好， 但
水溶性极强，且基本不具备进一步的加工可能性。
[0005] 因此，将卤胺类化合物抗菌剂、双胍类化合物与高分子相结合，制备新型抗菌
聚合物 具有重要挑战与应用价值。
[0006] 中国
专利CN 105601778 A公开了一种含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂及其 制备方法和应用。其制备方法为：首先合成环状小分子卤胺类抗菌剂前驱体及高分子自聚 物；其次使两种产物发生取代反应，制备得到高分子抗菌剂前驱体；最终经卤化得到含 有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂成品。可以看出，该专利公布的方法制备工艺较繁 琐，且其抗菌活性很难满足预期要求，产品的抗菌性能较弱。
[0007] 中国专利CN103835025B公开了一种海藻酸钠与高分子型抗菌剂聚胍反应得到高分 子络合物喷丝母液，再通过
湿法纺丝工艺制备抗菌海藻
纤维的技术。该技术通过藻酸盐与 高分子聚胍阴阳离子络合的方式结合，不仅需添加大量的聚六亚甲基双胍盐，而且得到的 高分子聚胍极易溶解于水。如果材料是水溶性的，很容易导致滤除而进入人体或环境，造 成对人体伤害以及环境污染，潜在安全
风险大。同时滤除性抗菌物质的抗菌活性不持久， 因而也会导致成本增高。
[0008] 此外，中国专利CN201810914553.6公开了一种抗菌组合物。该抗菌组合物主链是由 至少一组含有至少一种胍盐抗菌官能团的重复单元所构成(其结构如下所示)，该抗菌组 合物可以应用于多种产品，由此构成的抗菌聚合物具有广谱抗菌效果。
[0009]
[0010] 中国专利CN201410753630提供了一种具有抗菌性能的PET
树脂，制备方法为将一 定量的聚六亚甲基
盐酸胍化学结合到聚对苯二
甲酸乙二醇酯(PET)基体中,制得了一种 抗菌PET母料,并加入到PET基体中，所得。此外，美国专利US4891423公开了一种用 于杀灭真菌和细菌的线性聚氧亚烷基二胺双胍盐，该专利发明的高分子能够降低与细胞之 间的界面张
力，彼此间表现出较强的
吸附作用，从而达到杀菌目的。然而，该专利制得的 高分子具有极强的水溶性，不具备高分子成型加工的可行性。美国专利US7771743也公 开了一种含双胍盐的高分子抗菌材料，该材料主要是通过与洗必泰(双氯苯双胍己烷)或 聚六亚甲基双胍盐上的仲N
原子发生接枝反应所得，得到的抗菌材料主要用来制备乳液， 进而用作医疗器械的涂层。
[0011] 但是，这些材料大都只能抗普通细菌而不能抗真菌，并且，具有抗真菌性能的抗菌材 料大多具有毒性，且基本为抗菌成分溶出型的小分子或水溶性极强的大分子，抗菌效果不 持久，不具备高分子重要的加工特性。而且，这些材料需要在较长的时间后(12～48h) 才能发挥有效的抗菌性能，不能同时满足快速、长效抗菌的需求。
[0012] 所以，制备一种具有优异的抗细菌性能、抗真菌性能、抗菌成分不溶出，且具有良好 成型加工性能、良好安全性能的、快速且长效的本体高分子抗菌材料非常必要。
发明内容
[0013] 本发明的目的在于提供一种具有可加工性、安全性好、抗菌性能快速且长效的本体高 分子抗菌材料。
[0014] 本发明提供了一种抗菌高分子，所述抗菌高分子的结构为：
侧链带羟基、酯基、或羧 基的聚合物被小分子接枝后得到的结构，所述小分子选自或 其盐酸盐中的一种或多种，其中，R1’、R7’各自独立地选自-NH2、-OH、或-COOH；R6选自无或苯环；B选自无或C1-6亚烷基；X表示卤素。
[0015] 进一步地，所述抗菌高分子的结构如式I所示：
[0016]
[0017] 其中，R2、R3、R4各自独立地选自H或甲基；
[0018] m、n、s表示亚甲基的个数，m、n、s各自独立地选自0-5的整数；
[0019] R5选自-COOH或 其中，d选自0-5的整数；
[0020] R1、R7各自独立地选自NH或O；
[0021] R6选自无或苯环；B选自无或C1-6亚烷基；
[0022] X表示卤素；
[0023] a、b、c为聚合度，且(a+c)/(a+b+c)为0.5％～20％；
[0024] 所述抗菌高分子的分子量为30000-400000；
[0025] 优选地，R2、R3、R4各自独立地选自H或甲基；
[0026] R5选自-COOH或 其中，d选自0-3的整数；
[0027] R1、R7各自独立地选自NH或O；
[0028] R6选自无或苯环；B选自无或C2-6亚烷基；
[0029] m、n、s各自独立地选自0-3的整数。
[0030] 进一步地，所述抗菌高分子的结构如式II所示：
[0031]
[0032] 其中，R2、R3、R4各自独立地选自H或甲基；R5选自-COOH或-COOCH3；R1、R7各自独立地选自NH或O；B选自无或C2-6亚烷基。
[0033] 进一步地，所述抗菌高分子的结构如式III-1、III-2、III-3或III-4所示：
[0034]
[0035] 其中，X表示卤素，优选为氯。
[0036] 进一步地，所述抗菌高分子是小分子与
纤维素上的羟基反应得到的，所述小分子选自 或其盐酸盐中的一种或多种，其中：R1’、R7’各自独立地选自 -COOH；X、B、RR6如上所述；
[0037] 所述反应中，纤维素与小分子的
质量比为(0.1～5)：1；所述反应
温度为25～130℃； 所述反应时间为6～48h；所述反应式在催化剂的作用下进行，所述催化剂选自对
甲苯磺 酸、
钛酸异丙酯、
硫酸、醇钠、二环己基
碳二亚胺、4-二甲
氨基吡啶中的一种或多种；所 述反应的
溶剂为
有机溶剂，选自二甲基亚砜、石油醚、丁酸丁酯、甲苯、二氯甲烷、乙酸 乙酯、乙酸丁酯、丙
酮中的一种或多种；
[0038] 优 选 地 ，所 述 小 分 子 选 自中的一种或多种，X为卤 素；
[0039] 所述聚合物与小分子的质量比为(0.3～3)：1；所述反应温度为25℃；所述反应时 间为24h；所述催化剂为钛酸异丙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶中的一种或多 种；所述有机溶剂为二甲基亚砜。
[0040] 进一步地，所述抗菌高分子的结构如下所示：
[0041]
[0042] 其中，k为聚合度，且所述抗菌高分子的分子量为30000-400000。
[0043] 一种制备上述抗菌高分子的方法，所述方法包括以下步骤：以聚合物与小分子为原料， 使小分子与聚合物的侧链反应，提纯得到所述抗菌高分子；
[0044] 其中，所述聚合物的结构为 其中：R3选自H或甲基；R5选自-COOH 或d选自0-5的整数；s表示亚甲基的个数，s选自0-5的整数；e为聚 合度；所述聚合物的分子量为30000-300000；
[0045] 所述小分子选自 或其盐酸盐中的一种或多种，其中： R1’、R7’各自独立地选自-NH2或-OH；X、B、R6如上所述；
[0046] 所述反应中，所述聚合物与小分子的质量比为(0.1～5)1；所述反应温度为25～ 130℃；所述反应时间为6～48h；所述反应式在催化剂的作用下进行，所述催化剂选自
对甲苯磺酸、钛酸异丙酯、硫酸、醇钠、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶中的一种或 多种；所述反应的溶剂为有机溶剂，选自石油醚、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、 丁酸丁酯、丙酮中的一种或多种；
[0047] 所述提纯步骤为：将反应后的体系浓缩，加入沉淀剂，过滤，取固体，干燥；其中， 所述沉淀剂选自石油醚、丙酮、乙醚、异丙醇、
乙醇中一种或多种；
[0048] 优选地，所述聚合物选自聚
丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚丙烯酸丁酯，优选为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯；
[0049] 所 述 小 分 子 选 自中的一种或多种，其中X为卤素；
[0050] 所述反应中，所述聚合物与小分子的质量比为(0.3～3)：1；所述反应温度为25～ 130℃；所述反应时间为6～24h；所述催化剂为钛酸异丙酯、二环己基碳二亚胺、4-二甲 氨基吡啶中的一种或多种；所述有机溶剂为石油醚或甲苯。
[0051] 另一种制备上述抗菌高分子的方法，所述方法包括以下步骤：使原料
单体与小分子， 在引发剂的作用下，进行聚合反应，提纯得到所述抗菌高分子，
[0052] 其中 ，所述 原料 单体的 结 构为 所述 小分 子的 结 构选自或其盐酸盐中的一种或多种，其中：s、R3、R5、R1、R7、X、R6、B如上式I中所述；
[0053] 所述原料单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯， 优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯；
[0054] 所述小分子选自 或其盐酸盐中的一种或多种，其中X为 卤素，B选自无或C2-6亚烷基；
[0055] 所述反应中，引发剂为AIBN；所述小分子、原料单体、引发剂的摩尔比为1：(1-4)： (0.001-0.02)；所述反应温度为25～130℃；所述反应时间为6～48h；所述反应的溶剂 为有机溶剂，选自异丙醇、石油醚、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种；
[0056] 所述提纯步骤为：将反应后的体系浓缩，加入沉淀剂，过滤，取固体，干燥；其中， 所述沉淀剂选自石油醚、丙酮、乙醚、异丙醇、乙醇中一种或多种；
[0057] 优选地，所述反应中，所述小分子、原料单体、引发剂的摩尔比为1：2.52：0.003； 所述反应温度为80℃；所述反应时间为12h；所述反应的溶剂为异丙醇。
[0058] 上述抗菌高分子在制备抗菌材料上的用途。
[0059] 进一步地，所述抗菌材料选自抗菌粉末、抗菌纤维、抗菌
薄膜、抗菌
泡沫、抗菌板材、 抗菌喷剂、口罩、手术缝合线或抗菌涂料，其中抗菌纤维优选为抗菌毛条、抗菌
无纺布或 抗菌纱布。
[0060] 实验结果表明，本发明制备了多种本体抗菌化合物，并与聚合物反应得到了新型的本 体抗菌高分子。本发明的抗菌高分子具有优异的抗细菌性能、抗真菌性能，并且耐水洗、 抗菌成分不溶出，抗菌性能快速且长效，还具有良好的可加工性、良好的安全性能，是一 种安全长效、本体非添加的抗菌高分子。该高分子还能够广泛应用于制备各类高分子抗菌 制品，比如抗菌纤维、抗菌薄膜、抗菌泡沫、抗菌板材、抗菌喷剂或抗菌涂料。此外，本 发明制备该抗菌高分子的工艺简单、温和，原材料易得，适于工业化大生产。
[0061] 本发明中，Ca-b中的下标表示含有a-b个碳原子，比如“C1-6亚烷基”表示所有含有1-6 个碳原子的亚烷基。
[0062] 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本 发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的
修改、替换或变更。
[0063] 以下通过
实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。 但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实 现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
[0064] 图1：本发明制备得到制备的氯胺类小分子1的核磁图谱。
[0065] 图2：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的红外图谱，其中，上方曲线(1)为原料聚 甲基丙烯酸甲酯的，下方曲线(2)为酯交换反应后本发明抗菌高分子1的。
[0066] 图3：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的抗细菌性能测试结果，其中，左列为抗菌 高分子1的，右列为空白对照组的。
[0067] 图4：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的抗真菌性能测试结果，其中，左列为抗菌 高分子1的，右列为空白对照组的。
[0068] 图5：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的加工成型结构，依次为：粉体、透明薄膜、 多孔泡沫、纤维、
静电纺丝薄膜、板材、喷剂。
[0069] 图6：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的水溶性测试。
[0070] 图7：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的L929细胞毒性测试。
[0071] 图8：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的
接触抗菌测试。
[0072] 图9：本发明实施例1制备的抗菌高分子1的公斤级放大生产实验过程及产物。
具体实施方式
[0073] 本发明所用原料均为已知产品，通过购买市售产品所得。
[0074] 小分子的制备：
[0075] 1、氯胺类小分子1的制备
[0076] 先将四甲基哌啶醇溶于甲醇中，然后将其快速加入到搅拌的
次氯酸钠溶液中，控制四 甲基哌啶醇与活性卤素次氯酸钠溶液的摩尔比为1：1，于25℃下均匀反应，反应结束后， 降温，过滤，适量蒸馏水清洗、过滤抽干，干燥，得到下式所述氯胺类小分子1。
[0077]
[0078] 对所得氯胺类小分子1进行核磁分析，结果如图1所示，可以看出，本发明成功制备 了该氯胺类小分子1。
[0079] 2、氯胺类小分子6的制备
[0080] 按照以下的合成路线，合成本发明的小分子7：
[0081]
[0082] 将60mL石油醚加入到250mL烧瓶中，加入9.59g氯胺，加入搅拌子搅拌，再加入 8.61g丙烯酸甲酯，搅拌五分钟，加入0.11g间苯二酚和0.43g钛酸异丙酯，加冷凝管冷 凝回流，在85℃反应6h。
[0083] 后处理：向反应后的体系里加入蒸馏水，溶液分层，用分液漏斗过滤掉下层褐色浑浊 液体，保留上层浅黄色透明溶液，再往保留的液体里加入蒸馏水，溶液分层，同样过滤掉 下层，保留上层液体，重复三次，之后用漏斗抽滤掉溶液中的褐色浮渣，最后在65℃下 旋蒸，除去溶剂，
真空干燥，得到产物。
[0084] 3、双胍类小分子的制备
[0085] 按照以下的合成路线，合成本发明的双胍类小分子2：
[0086]
[0087] 在装有磁力搅拌器、
温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中加入2.74g对氨基
苯甲酸，60mL 蒸馏水及5.4g的浓盐酸，充分搅拌，使对氨基苯甲酸完全溶解后，再分批加人计量的二 氰二氨5.68g，80℃恒温反应4h，得浅黄色透明液体，经浓缩后加人丙酮使之沉淀， 过滤，得白色结晶粉末，后用丙酮/水
混合液重结晶，真空干燥，即得双胍类小分子2。
[0088] 按照上述相同的方法，将原料2-1依次替换为3-1、4-1、5-1、6-1，合成本发明的双 胍类小分子3、4、5、6，合成路线如下：
[0089]
[0090] 实施例1、本发明抗菌高分子1的制备
[0091] 按照以下的合成路线，合成本发明的抗菌高分子1：
[0092]
[0093] 其中，X表示卤素，在本实施例中为氯。
[0094] 将100mL石油醚加入到250mL烧瓶中，加入9.59g上述制备的氯胺类小分子1， 加入搅拌子搅拌，再加入30g分子量为30000～300000的聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌五分钟， 加入0.86g钛酸异丙酯，在80℃反应6h。
[0095] 后处理：取上述反应完后的体系，用二氯甲烷溶解后，再用石油醚沉淀，重复三次， 过滤，得到的固体，真空干燥后，即得氯胺类抗菌高分子1。产率为50％。
[0096] 取所得的氯胺类抗菌高分子1，进行红外分析，以原料聚甲基丙烯酸甲酯为对照，结 果如图2所示。可以看出，本发明成功制备了上述氯胺类抗菌高分子1，并且，氯胺类小 分子在聚甲酯丙烯酸甲酯上的接枝率为0.5％～20％。
[0097] 取所得的氯胺类抗菌高分子1，加工成型后，所得材料的照片如图5所示。
[0098] 取所得的氯胺类抗菌高分子1，进行公斤级放大生产，生产过程及产物如图9所示。
[0099] 实施例2、本发明抗菌高分子2的制备
[0100] 按照以下的合成路线，合成本发明的抗菌高分子2:
[0101]
[0102] 将100mL甲苯加入到250mL烧瓶中，加入9.59g上述制备的氯胺类小分子1，加 入搅拌子搅拌，再加入30g分子量为30000～300000的聚丙烯酸，搅拌五分钟，加入催化 剂6.21g DCC和0.11g DMAP，加冷凝管分水器，在100℃下，反应24h。
[0103] 后处理：取上述反应完后的体系，浓缩后，再用石油醚沉淀，过滤，得到的固体，真 空干燥后，即得氯胺类抗菌高分子2。产率为40％。
[0104] 实施例3、本发明抗菌高分子3的制备
[0105] 按照以下的合成路线，合成本发明的本体抗菌高分子3：
[0106]
[0107] 将100mL异丙醇加入到250mL烧瓶中，加入9.59g上述制备的氯胺类小分子1和 8.45g丙烯酸甲酯，加入搅拌子搅拌，再加入0.02g的偶氮二异丁腈(AIBN)，搅拌五分 钟，在
80℃下，反应12h。
[0108] 后处理：取上述反应完后的体系，浓缩后，再用石油醚沉淀，过滤，得到的固体，真 空干燥后，即得氯胺类抗菌高分子3。产率为40％。
[0109] 实施例4、本发明抗菌高分子4的制备
[0110] 按照以下的合成路线，合成本发明的抗菌高分子4：
[0111]
[0112] 将100mL石油醚加入到250mL烧瓶中，加入9.59g上述制备的氯胺类小分子1和 双胍类小分子4(其中氯胺类小分子1和双胍类小分子5的摩尔比为1：1)，加入搅拌子 搅拌，再加入30g分子量为30000～300000的聚甲基丙烯酸甲酯，搅拌五分钟，加入0.86 g钛酸异丙酯，在80℃反应6h。
[0113] 后处理：取上述反应完后的体系，用二氯甲烷溶解后，再用石油醚沉淀，重复三次， 过滤，得到的固体，真空干燥后，即得抗菌高分子4。
[0114] 实施例5、本发明抗菌高分子5的制备
[0115] 按照以下的合成路线，合成本发明的抗菌高分子5：
[0116]
[0117] 在安装了回流冷凝装置和干燥管的250mL的烧瓶中，加入3.5g纤维素、1.2g上 述制得的双胍类小分子2和120mL的二甲基亚砜，搅拌溶解后加入0.18g二甲氨基吡 啶和0.65g N,N-二环己基碳酰亚胺，在25℃下
电磁搅拌反应24h。
[0118] 反应结束后，反应液中加入过量的蒸馏水，有沉淀产生，过滤除去二环己基脲，将粗 产物用丙酮/石油醚(溶解/沉淀)法纯化，得到白色粉末状固体，即双胍类抗菌高分子5 (含双胍抗菌基团的纤维素)，产率约为40％。
[0119] 以下通过实验例证明本发明的有益效果。
[0120] 实验例1、水溶性溶性测试
[0121] 1、实验方法
[0122] 取5mg本发明实施例1制备的抗菌高分子1，溶解于1mL的水中，溶解后的情况 如图6所示。
[0123] 2、实验结果
[0124] 从结果可以看出，本发明制备的抗菌高分子材料不溶于水。所以，其在使用过程中不 会随水溶液浸入进入人体或环境，不会造成对人体伤害以及环境污染，具有很好的安全性。 而且，由于其不溶于水，耐用性更强，可以重复使用，节约了成本。
[0125] 此外，本发明制备的抗菌高分子材料可加工性强，能够方便的加工成为粉体、透明薄 膜、多孔泡沫、纤维、静电纺丝薄膜、口罩、手术缝合线、抗菌板材、抗菌喷剂等材料(图 5)，极大地拓宽了抗菌材料的应用领域。
[0126] 实验例2、抗细菌性能测试
[0127] 1、实验方法
[0128] 1.1抗细菌性能检测
[0129] 1.1.1步骤一：细菌悬浊液的培养
[0130] 取100μL大肠杆菌ATCC8739和金黄色葡萄球菌ATCC6538母液加入方法到900μL 液体培养基中，将新鲜的细菌母液放置在37℃恒温
培养箱中培养9-12h得到饱和细菌悬 浊液，CFU＝108-109/mL。
[0131] 1.1.2步骤二：共培养抗菌
[0132] 以本发明实施例1制备的抗菌高分子1为实验对象，首先，将900μL不同浓度的抗 菌高分子(0.01-20mg/mL)紫外杀菌15min，与100μL不同细菌浓度的菌液(将原菌液 稀释倍数103-107，CFU＝10-106/mL)共培养一晚上(12h)。将共培养后的菌液取出100μL 进行涂平板。再培养24h观察结果，用900μL不添加抗菌高分子的灭菌PBS缓冲液作为 空白对照组，操作步骤与实验组完全一致，所有样品做三个平行样，结果分析取平均值。
[0133] 1.2抗菌性能评价
[0134] 本抗菌实验抗菌评价标准是检测抑菌率＞99.9％时材料的最低浓度(MIC),材料的最低 抑菌浓度计算公式如下：
[0135]
[0136] 其中，N对照组是对照组平板的菌落数，N实验组是实验组平板的菌落数。
[0137] 2、实验结果
[0138] 结果如表1和图3所示，表1为不同稀释倍数下样品的MIC。
[0139] 表1本发明抗菌高分子的抗细菌效果
[0140]
[0141]
[0142] 从表1和图3可以看出，本发明制备的本体抗菌高分子对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌 具有明显的抑制效果，当细菌原液稀释104倍，抗菌高分子(洗之前)的浓度在～1mg/mL 时，抑菌效果就>99％，明显优于空白对照组的抑菌效果。
[0143] 所以，本发明制得的抗菌高分子对多种细菌具有优异的抑制效果。
[0144] 实验例3、抗真菌性能测试
[0145] 1、实验方法
[0146] 1.1抗真菌性能检测
[0147] 1.1.1步骤一：细菌悬浊液的培养
[0148] 取100μL
酵母真菌ATCC9763母液加入方法到900μL液体培养基中，将新鲜的真菌 母液放置在37℃恒温培养箱中培养9-12h得到真菌悬浊液。
[0149] 1.1.2步骤二：共培养抗菌
[0150] 将活化好的真菌母液稀释100和10000倍(使用PBS/液体培养基)，取100μL稀释的 细菌液和900微升的无菌PBS/液体培养基加入到含有抗菌高分子材料(3-7mg/mL)的离心 管中,将离心管密封好，37℃振荡培养12h，涂平板观察结果，不加抗菌材料作为对照组。
[0151] 1.2抗菌性能评价
[0152] 本抗菌实验抗菌评价标准为抑菌率，抑菌率的计算公式如下：
[0153]
[0154] 其中，N对照组是对照组平板的菌落数，N实验组是实验组平板的菌落数。
[0155] 2、实验结果
[0156] 结果如表2和图4所示，表2为不同稀释倍数下样品的抑菌率。
[0157] 表2本发明抗菌高分子的抗真菌效果
[0158]
[0159] 从表2和图4可以看出，本发明制备的本体抗菌高分子对酵母菌具有明显的抑制效果， 当细菌原液稀释103～105倍，抗菌高分子的浓度在3～7mg/mL时，抑菌率高达100％，显 著优于空白对照组。说明本发明制备的抗菌高分子能够有效抑制真菌，对真菌具有优异的 抑菌效果。
[0160] 实验例4、接触抗菌性能检测
[0161] 1、实验方法
[0162] 1.1将实施例2中步骤一所得大肠杆菌ATCC8739和金黄色葡萄球菌ATCC6538的细 菌悬浊液稀释103倍数待用。
[0163] 1.2以本发明实施例1制备的抗菌高分子1加工成的多孔泡沫为实验对象，取一小
块 泡沫置于洁净一次性培养皿中，用移液枪吸取20μL稀释后的菌液滴于泡沫表面，菌液被 迅速吸入泡沫中。
[0164] 1.3待菌液接触至预定时间(30s、2min、5min、10min、30min)，用灭菌后的
镊子 夹取置于无菌含有1mL缓冲液的一次性试管中。另取20μL稀释后的菌液加入一次性试 管中作为对照组。完成上述操作后再摇振2min，后从洗脱液中取100μL洗脱液滴在培养 皿，并涂抹均匀后置于37℃恒温恒湿培养箱24h，最后观察结果并拍照。
[0165] 2、实验结果
[0166] 结果如图8所示。可以看出本发明的抗菌高分子的在与细菌短时间(30s～30min)接 触后，就能够有效杀灭细菌。说明本发明抗菌高分子的抗菌速度很快，接触30s后就将 细菌基本完全杀灭。
[0167] 实验例5、耐水洗性能检测
[0168] 1、实验方法
[0169] 称取200mg实施例1制备的抗菌高分子1的样品粉末与40mL蒸馏水加入烧杯，在 摇床中震荡，温度设置为常温20℃，震荡速度设置为200r/min，每次两分钟，每次震荡 完后抽滤，得到样品粉末并重新加入同样体积新鲜的蒸馏水，一共进行五次，洗涤完成后 将样品放入烘箱在60℃下干燥2h，随后进行共培养抗菌实验。
[0170] 2、实验结果
[0171] 结果如表1所示，对抗菌高分子五次水洗之后，当细菌原液稀释104倍，抗菌高分子 浓度在～2.5mg/mL时，其同样保持了显著的抑菌效果(>99％，金葡球菌；>90％，大肠 杆菌)。
[0172] 说明本发明制备的抗菌高分子抗菌成分不溶出，具有优异的耐水洗性能，且抗菌性能 长效，在经过五次水洗后，仍然能够保持优良的抗菌性能。
[0173] 实验例6、细胞毒性测试
[0174] 1、实验方法
[0175] 称取20mg实施例1制备的抗菌高分子1(采用在121℃下，
蒸汽灭菌30min)的 样品粉末与20mL液体培养基共同加入到一无菌离心管中，在37℃摇床下震荡12h，制 备材料的浸提液。将原浸提液加入到已经每孔接种10000个L929细胞的96孔板中，在 细胞培养箱中37℃培养24h后，取出，吸去样品，每孔加入CCK-8溶液100μL，37℃ 孵育2h，然后各孔孵育液转移到新的96孔中，于酶标仪中450nm读取OD值，以直接 接种细胞的对照孔为100％增殖，计算样品
细胞增殖率。
[0176] 2、实验结果
[0177] 结果如图7所示，抗菌高分子1以及空白对照的细胞增值率接近，由此可判定所制得 的抗菌高分子，其细胞相容性好，不存在有毒物质的滤出。
[0178] 综上，本发明提供了多种新型的本体抗菌高分子。本发明的抗菌高分子具有优异的抗 细菌性能、抗真菌性能，并且耐水洗、抗菌成分不溶出，抗菌性能快速且长效，还具有良 好的可加工性、良好的安全性能，是一种安全长效、本体非添加的抗菌高分子。该高分子 还能够广泛应用于制备各类高分子抗菌制品，比如抗菌纤维、抗菌薄膜、抗菌泡沫、抗菌 板材、抗菌喷剂或抗菌涂料。此外，本发明制备该抗菌高分子的工艺简单、温和，原材料 易得，适于工业化大生产。
