基本信息
- 项目名称：
- 新型抗菌乳胶制品的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 天然乳胶在医疗领域应用广泛，但微生物的繁殖易引起细菌的感染, 极大地限制了乳胶制品尤其是医用乳胶制品的应用。目前，抗菌乳胶制品的研发与应用方兴未艾。本项目正是通过制备合成新一代的有机抗菌剂——季鏻盐，对天然乳胶进行接枝抗菌改性，使天然乳胶更好地应用于医疗领域，具有重要的现实意义。本项目将抗菌乳胶制成新型医用抗菌导尿管，将有利于降低尿道感染，减轻患者痛苦和负担，为患者带来福音。
- 详细介绍：
- 天然乳胶是天然可再生资源，由于其优良的理化性能在各行各业中获得了广泛的应用，尤其在医疗领域发挥了重大作用。但目前天然乳胶制品抗菌性能差、易引发感染，以季铵盐抗菌材料为代表的抗菌制品由于长期大量的滥用，逐渐产生了抗药性，抗菌有效时间短、易失效。基于此，本项目通过制备新一代的抗菌剂——新型结构季鏻盐，用其对天然乳胶进行抗菌改性，并进一步制得抗菌导尿管。本项目以简单的合成路线制得新型结构季鏻盐，使用红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（HNMR）以及核磁共振碳谱（CNMR）分别对所制得的季鏻盐进行了结构分析，结果表明新型结构季鏻盐含有不饱和双键结构;通过紫外分光光度法和抑菌圈法对季鏻盐的抗菌能力进行检测分析，结果表明，所制得的季鏻盐的抑菌圈直径达26—36mm，远远高于标准规定的≧7mm。采用乳液聚合法将该季鏻盐接枝于天然乳胶上，制得抗菌乳胶，使用红外光谱（IR）对所制得的抗菌乳胶进行结构分析，并用抑菌圈法对抗菌乳胶的抗菌能力进行检测分析，结果表明，抗菌乳胶的抑菌圈直径达20—24mm，远远高于标准规定的≧7mm。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.作品设计、发明的目的： 本项目通过制备具有高效抗菌作用的含有不饱和键的新型季鏻盐抗菌剂，将其接枝于天然乳胶上，制得抗菌乳胶，并进一步制成医用抗菌导尿管，用于临床减轻患者的痛苦及负担，为患者带来福音，创造良好的经济效益和社会效益。 2.基本思路： ⑴自主合成具有高效抗菌性能及不饱和键的季鏻盐； ⑵对季鏻盐进行结构、抗菌性能检测； ⑶将季鏻盐接枝于天然乳胶上，制得抗菌乳胶； ⑷对抗菌乳胶进行结构、抗菌性能检测； ⑸制备医用抗菌导尿管。 3.创新点 ⑴通过简单的合成路线，制备了带有不饱和键的新型结构季鏻盐抗菌剂，已申报发明专利一项； ⑵新型结构季鏻盐与天然乳胶进行接枝改性，制备了国内外还没有报道的全新抗菌乳胶，并制得新型医用抗菌导尿管。 4.技术关键 ⑴在一定条件下，制得具有高效抗菌性能的新型结构季鏻盐； ⑵采用各种技术手段，克服天然乳胶反应易破乳等困难，制得均匀抗菌乳液，进而制备抗菌导尿管； ⑶制得材料既具有优良抗菌性能，又不改变原有优良性能。 5.主要技术指标 ⑴对于抗菌材料，一般认为抑菌圈大小达7mm即具有抗菌性能，本项目所制得的新型结构季鏻盐的抑菌圈达26—36mm，远远优于同类季铵盐（16mm）; ⑵本项目所制得的抗菌乳胶材料抑菌圈直径达20—24mm，亦远远优于同类季铵盐制品。 ⑶本项目所制得的新型抗菌剂及抗菌材料具有优良抗菌性，稳定性，无抗药性，易于加工成型。
科学性、先进性
- 1.本实验合成新型季鏻盐是不饱和季鏻盐，可利用其对多种高分子材料进行抗菌改性或应用到其他相关领域，本项目利用季鏻盐上的不饱和键和天然乳胶进行接枝反应，制备新型医用抗菌导尿管。 2.相比于同类的季铵盐，季鏻盐具有更优的抗菌性能。从结构上来讲，P的电荷半径比N大，相应地季鏻盐的极化作用也比季铵盐大，正电性增大，更易与带负电荷的微生物产生静电吸附作用，正电性增加使其更容易与带负电荷的微生物产生静电吸附作用,更容易杀死微生物，抗菌效果更明显。 3.由于季铵盐等抗菌剂及其抗菌制品的长期大量使用，逐渐产生了抗药性，导致抗菌有效时间短、易失效，因此，制备新一代的抗菌剂季鏻盐，具有高效、广谱、强的表面活性低发泡性、低剂量低毒、无环境污染、配伍性好、宽pH 值使用范围(pH：2～12) 和化学稳定性好等优点。对天然乳胶进行抗菌改性，制得医用抗菌导尿管等，可以使天然乳胶更好地应用于医疗领域，较好地弥补目前抗菌制品的不足，为患者带来福音。
获奖情况及鉴定结果
- 1.本作品荣获我校第四届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。 2.本作品荣获我省第十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.特点优势 本项目针对当前天然乳胶材料抗菌性能差，易引发感染的缺点以及目前抗菌乳胶材料产生抗药性、抗菌作用持续时间短、易失效等问题，制备新一代的抗菌剂——季鏻盐，它具有高效、广谱、宽pH 值使用范围和化学稳定性好等优点。将该抗菌剂接枝到天然乳胶上，进而制备新型医用抗菌导尿管，可有效介绍尿道感染等，减轻患者的痛苦和负担，为患者带来福音。 2.适用范围 本项目所制得的新型结构季鏻盐可用于多种高分子材料的抗菌改性，扩大和改良各种医用材料的使用范围。本项目制得的新型医用抗菌导尿管可替代目前广泛使用但易引起尿道感染的普通导尿管，减轻患者痛苦，降低感染率，节省医疗资源，创造社会效益。 3.推广前景及市场分析 目前天然乳胶抗菌接枝季鏻盐改性尚为空白。加之季鏻盐高效低毒的抗菌性，制备原料来源广泛，制备成本低。因此,季鏻盐接枝天然乳胶材料的开发研究具有巨大的市场潜力和经济效益。
同类课题研究水平概述
- 目前国内外对制备新型抗菌橡胶材料的研究工作主要集中在以下两个方面：1)对橡胶制品表面进行涂层改性，尤其在抗老化、抗菌、抗磨损等领域最为突出，但是涂层改性存在不稳定、易脱落等问题；2)通过接枝共聚反应对天然橡胶进行化学改性，其中，采用乳液聚合法对天然乳胶接枝季铵盐单体在制备新型抗菌橡胶材料的研究领域尤为突出，但都不同程度地存在容易产生抗药性、抗菌作用持续时间短、易失效等问题。基于此点，本项目采用自己合成的新一代抗菌剂——新型结构季鏻盐，通过乳液聚合法将其接枝到天然乳胶上，制得新型医用抗菌导尿管。
