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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型抗菌乳膠制品的研制
小類：
能源化工
簡介：
天然乳膠在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但微生物的繁殖易引起細(xì)菌的感染, 極大地限制了乳膠制品尤其是醫(yī)用乳膠制品的應(yīng)用。目前，抗菌乳膠制品的研發(fā)與應(yīng)用方興未艾。本項(xiàng)目正是通過制備合成新一代的有機(jī)抗菌劑——季鏻鹽，對天然乳膠進(jìn)行接枝抗菌改性，使天然乳膠更好地應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目將抗菌乳膠制成新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管，將有利于降低尿道感染，減輕患者痛苦和負(fù)擔(dān)，為患者帶來福音。
詳細(xì)介紹：
天然乳膠是天然可再生資源，由于其優(yōu)良的理化性能在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用。但目前天然乳膠制品抗菌性能差、易引發(fā)感染，以季銨鹽抗菌材料為代表的抗菌制品由于長期大量的濫用，逐漸產(chǎn)生了抗藥性，抗菌有效時(shí)間短、易失效?；诖耍卷?xiàng)目通過制備新一代的抗菌劑——新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽，用其對天然乳膠進(jìn)行抗菌改性，并進(jìn)一步制得抗菌導(dǎo)尿管。本項(xiàng)目以簡單的合成路線制得新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽，使用紅外光譜（IR）和核磁共振氫譜（HNMR）以及核磁共振碳譜（CNMR）分別對所制得的季鏻鹽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽含有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu);通過紫外分光光度法和抑菌圈法對季鏻鹽的抗菌能力進(jìn)行檢測分析，結(jié)果表明，所制得的季鏻鹽的抑菌圈直徑達(dá)26—36mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≧7mm。采用乳液聚合法將該季鏻鹽接枝于天然乳膠上，制得抗菌乳膠，使用紅外光譜（IR）對所制得的抗菌乳膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并用抑菌圈法對抗菌乳膠的抗菌能力進(jìn)行檢測分析，結(jié)果表明，抗菌乳膠的抑菌圈直徑達(dá)20—24mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的≧7mm。

作品圖片

  • 新型抗菌乳膠制品的研制
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  • 新型抗菌乳膠制品的研制
  • 新型抗菌乳膠制品的研制

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

1.作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的： 本項(xiàng)目通過制備具有高效抗菌作用的含有不飽和鍵的新型季鏻鹽抗菌劑，將其接枝于天然乳膠上，制得抗菌乳膠，并進(jìn)一步制成醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管，用于臨床減輕患者的痛苦及負(fù)擔(dān)，為患者帶來福音，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 2.基本思路： ⑴自主合成具有高效抗菌性能及不飽和鍵的季鏻鹽； ⑵對季鏻鹽進(jìn)行結(jié)構(gòu)、抗菌性能檢測； ⑶將季鏻鹽接枝于天然乳膠上，制得抗菌乳膠； ⑷對抗菌乳膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)、抗菌性能檢測； ⑸制備醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管。 3.創(chuàng)新點(diǎn) ⑴通過簡單的合成路線，制備了帶有不飽和鍵的新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽抗菌劑，已申報(bào)發(fā)明專利一項(xiàng)； ⑵新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽與天然乳膠進(jìn)行接枝改性，制備了國內(nèi)外還沒有報(bào)道的全新抗菌乳膠，并制得新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管。 4.技術(shù)關(guān)鍵 ⑴在一定條件下，制得具有高效抗菌性能的新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽； ⑵采用各種技術(shù)手段，克服天然乳膠反應(yīng)易破乳等困難，制得均勻抗菌乳液，進(jìn)而制備抗菌導(dǎo)尿管； ⑶制得材料既具有優(yōu)良抗菌性能，又不改變原有優(yōu)良性能。 5.主要技術(shù)指標(biāo) ⑴對于抗菌材料，一般認(rèn)為抑菌圈大小達(dá)7mm即具有抗菌性能，本項(xiàng)目所制得的新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽的抑菌圈達(dá)26—36mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于同類季銨鹽（16mm）; ⑵本項(xiàng)目所制得的抗菌乳膠材料抑菌圈直徑達(dá)20—24mm，亦遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于同類季銨鹽制品。 ⑶本項(xiàng)目所制得的新型抗菌劑及抗菌材料具有優(yōu)良抗菌性，穩(wěn)定性，無抗藥性，易于加工成型。

科學(xué)性、先進(jìn)性

1.本實(shí)驗(yàn)合成新型季鏻鹽是不飽和季鏻鹽，可利用其對多種高分子材料進(jìn)行抗菌改性或應(yīng)用到其他相關(guān)領(lǐng)域，本項(xiàng)目利用季鏻鹽上的不飽和鍵和天然乳膠進(jìn)行接枝反應(yīng)，制備新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管。 2.相比于同類的季銨鹽，季鏻鹽具有更優(yōu)的抗菌性能。從結(jié)構(gòu)上來講，P的電荷半徑比N大，相應(yīng)地季鏻鹽的極化作用也比季銨鹽大，正電性增大，更易與帶負(fù)電荷的微生物產(chǎn)生靜電吸附作用，正電性增加使其更容易與帶負(fù)電荷的微生物產(chǎn)生靜電吸附作用,更容易殺死微生物，抗菌效果更明顯。 3.由于季銨鹽等抗菌劑及其抗菌制品的長期大量使用，逐漸產(chǎn)生了抗藥性，導(dǎo)致抗菌有效時(shí)間短、易失效，因此，制備新一代的抗菌劑季鏻鹽，具有高效、廣譜、強(qiáng)的表面活性低發(fā)泡性、低劑量低毒、無環(huán)境污染、配伍性好、寬pH 值使用范圍(pH：2～12) 和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。對天然乳膠進(jìn)行抗菌改性，制得醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管等，可以使天然乳膠更好地應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，較好地彌補(bǔ)目前抗菌制品的不足，為患者帶來福音。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

1.本作品榮獲我校第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎。 2.本作品榮獲我省第十一屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎。

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

暫無

作品可展示的形式

樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

1.特點(diǎn)優(yōu)勢 本項(xiàng)目針對當(dāng)前天然乳膠材料抗菌性能差，易引發(fā)感染的缺點(diǎn)以及目前抗菌乳膠材料產(chǎn)生抗藥性、抗菌作用持續(xù)時(shí)間短、易失效等問題，制備新一代的抗菌劑——季鏻鹽，它具有高效、廣譜、寬pH 值使用范圍和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。將該抗菌劑接枝到天然乳膠上，進(jìn)而制備新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管，可有效介紹尿道感染等，減輕患者的痛苦和負(fù)擔(dān)，為患者帶來福音。 2.適用范圍 本項(xiàng)目所制得的新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽可用于多種高分子材料的抗菌改性，擴(kuò)大和改良各種醫(yī)用材料的使用范圍。本項(xiàng)目制得的新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管可替代目前廣泛使用但易引起尿道感染的普通導(dǎo)尿管，減輕患者痛苦，降低感染率，節(jié)省醫(yī)療資源，創(chuàng)造社會效益。 3.推廣前景及市場分析 目前天然乳膠抗菌接枝季鏻鹽改性尚為空白。加之季鏻鹽高效低毒的抗菌性，制備原料來源廣泛，制備成本低。因此,季鏻鹽接枝天然乳膠材料的開發(fā)研究具有巨大的市場潛力和經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

目前國內(nèi)外對制備新型抗菌橡膠材料的研究工作主要集中在以下兩個(gè)方面：1)對橡膠制品表面進(jìn)行涂層改性，尤其在抗老化、抗菌、抗磨損等領(lǐng)域最為突出，但是涂層改性存在不穩(wěn)定、易脫落等問題；2)通過接枝共聚反應(yīng)對天然橡膠進(jìn)行化學(xué)改性，其中，采用乳液聚合法對天然乳膠接枝季銨鹽單體在制備新型抗菌橡膠材料的研究領(lǐng)域尤為突出，但都不同程度地存在容易產(chǎn)生抗藥性、抗菌作用持續(xù)時(shí)間短、易失效等問題。基于此點(diǎn)，本項(xiàng)目采用自己合成的新一代抗菌劑——新型結(jié)構(gòu)季鏻鹽，通過乳液聚合法將其接枝到天然乳膠上，制得新型醫(yī)用抗菌導(dǎo)尿管。
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