《表1 基于季铵盐聚合物和无机金属纳米粒子抗菌体系的作用机制》

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《季铵盐类聚合物增强纳米抗菌材料性能的研究进展》

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对于自身抗菌活性较差的无机纳米材料，如碳纳米管、金刚石纳米颗粒，季铵盐聚合物的修饰能够大幅提高其抗菌活性（见表1）。如Joo等[24]合成了季铵化处理的聚2-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯（PDMAEMA）多壁碳纳米管（MWCNT），得到的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著的抗菌作用。带正电荷的PDMAEMA通过静电作用吸附在细菌细胞表面，与细菌细胞膜结合破坏细胞膜，细胞内容物泄露，最终导致细菌死亡，该材料对大肠杆菌的抗菌效果高度依赖于碳纳米管表面的PDMAEMA含量。另外，Cao等[25]研究表明，季铵盐类聚合物中侧链基团与细菌细胞膜之间形成的氢键在药物与细菌的细胞膜的相互作用中也发挥了重要作用。研究人员通过将季铵化聚（4-乙烯基吡啶-co-羟乙基甲基丙烯酸酯）共聚物与纳米金刚石偶联合成高比表面积的季铵化金刚石纳米颗粒，对抗菌机理的研究表明羟乙基甲基丙烯酸酯的羟基可以和细胞膜上的磷酸头基团之间形成氢键，从而增强了材料与细菌脂质双膜的相互作用（图3），使其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌能力显著增强。