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留置导尿管引起的相关感染(Catheter-associated urinary tract infection CAUTI)是一种常见的院内感染,对于导尿管所致的尿路感染,CAUTI不仅增加了病人的痛苦,而且增加了住院的费用。如何降低导管相关感染率是国内外研究者研究的热点问题。为了预防细菌感染的发生,一般采用两种对策:全身应用抗生素可杀灭尿液中的细菌延缓尿路感染的发生;对导尿管材质进行表面改性,阻止细菌黏附在材料表面。但是这两种对策没有从根本上解决因长期留置导管引起的相关感染问题。如何研制出广谱高效、低成本且带有长效抗菌功能的高分子材料成为亟待解决的问题。
聚合物/蒙脱土插层复合是制备高性能复合材料的有效手段之一,是一个极具发展潜力的新兴研究领域。通过此方法首先使抗菌药物(醋酸洗必泰、盐酸特比奈芬、醋酸洗必泰-盐酸特比奈芬)插入蒙脱土片层内,在一定条件下使蒙脱土片层以其纳米结构单元在聚合物基体中剥离、分散并与基体复合,形成具有抗菌功能的新型纳米复合材料。
本文首先合成了三类新型的、抗菌性能优异的有机/无机复合抗菌剂.纳米蒙脱土药物控、缓释中间体:洗必泰/蒙脱土复合物、盐酸特比奈芬/蒙脱土复合物、洗必泰-盐酸特比奈芬/蒙脱土复合物,通过FT-IR、XRD、TGA、 UV-vis分别研究了不同质量的功能插层剂改性蒙脱土的性能,以了解插层反应的机理和特性;通过体外释放实验来考察纳米蒙脱土药物控、缓释中间体的释放规律;并通过最小抑菌浓度和抑菌环实验测试了其抑菌性能,对其抑菌机理进行了研究。
在上述工作基础上采用聚合物溶液插层法制备了三类新型的、具有生物功能的硅橡胶/蒙脱土纳米抗菌复合材料,通过FT-IR、XRD、TGA对制备的纳米抗菌复合材料进行了结构和性能的表征,以了解纳米蒙脱土药物控、缓释中间体在硅橡胶中的剥离、分散情况;通过力学性能测试了解层状蒙脱土微观纳米结构对材料宏观性能的影响。结果表明洗必泰/蒙脱土复合物、盐酸特比奈芬/蒙脱土复合物、洗必泰-盐酸特比奈芬/蒙脱土复合物均可使硅橡胶增韧增强;同时复合材料的耐热性能也有很大的提高。
抑菌性能测试表明,硅橡胶/洗必泰/蒙脱土纳米抗菌复合材料对大肠杆菌(ATCC25922)、铜绿假单胞菌(ATCC27853)、金黄色葡萄球菌(ATCC25923)有良好的抑菌效果。硅橡胶/盐酸特比奈芬/蒙脱土纳米抗菌复合材料对白色念珠菌(ATCC10231)有良好的抑菌效果。硅橡胶/洗必泰-盐酸特比奈芬/蒙脱土纳米抗菌复合材料则对泌尿系统的四种常见的质控菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌均具有良好的抗菌效果。