利用聚氨基酸和其它高分子链段形成的共聚物自组装形成的囊泡具有降解性好、生物相容、易修饰等优点。纳米银具有优异的广谱抗菌效果。水凝胶可大量吸收水和生物组织液，常被用作医疗辅料。

  基于上述背景，同济大学杜建忠教授课题组设计并合成了两亲性嵌段共聚物PCL-b-PGA，通过自组装形成以聚谷氨酸为冠，聚己内酯为核的直径约270 nm的囊泡。利用谷氨酸中所带羧基与银离子相结合，将银离子还原为纳米银颗粒即得到可高效抗菌的载银囊泡。将其进一步与普朗尼克F127水凝胶基体复合得到的水凝胶具有长效抗菌效果(图1)。

图1　基于聚谷氨酸囊泡的抗菌水凝胶设计思路

  采用平板菌落计数法对载银囊泡的抗菌性能进行表征，对大肠杆菌的MIC90为10 μg mL-1，对金黄色葡萄球菌的MIC90为20 μg mL-1，表明载银囊泡具有良好的抗菌性能(图2)。

图2  平板菌落计数法测定载银囊泡对大肠杆菌 E. coli（左）和金黄色葡萄球菌 S. aureus（右）的抗菌效果图

  采用外敷法测试了复合了载银囊泡的水凝胶的抗菌性能(图3)。24 h 后测得抗菌水凝胶针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC50均为7.5 μg mL-1，MBC为30 μg mL-1。实验结果证明了抗菌水凝胶对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有优异的长效抗菌效果。这种复合了聚合物囊泡的抗菌水凝胶有望在抗菌、药物缓释等领域得到应用。

图3  外敷法测定抗菌水凝胶对大肠杆菌 E. coli（左）和金黄色葡萄球菌 S. aureus（右）的抗菌效果图

  同济大学高分子材料系宋涛是该论文的第一作者，杜建忠教授为通讯作者。本文发表在《高分子学报》2018年第1期“聚氨基酸”专辑中，该项工作得到国家自然科学基金(基金号 21611130175，21374080，21674081)、上海市科委国际合作项目(项目号 15230724500)、上海千人计划(项目号 SH01068)和中央高校基本科研业务费(项目号 1500219107)资助。

  论文链接：http://www.gfzxb.org/CN/abstract/abstract14932.shtml

  下载：基于聚谷氨酸囊泡的抗菌水凝胶