Optimizing the Bacteriostatic and Cytocompatibility Properties of Poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride (PHMG) via the Guanidine: Alkane Ratio


Yu Rao, Jinghong Wang, Huanhuan Wang, Hong Wang, Rong Gu, Jie Shen, Qing Hao, John L. Brash, Hong Chen*, Biomacromolecules 2022, 23(5), 2170-2183


文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.2c00233

        

       “超级细菌”的出现不仅给受感染者增加了治疗难度和潜在致命风险,还对医疗体系造成了严峻的挑战。虽然现有的抗菌剂在某些情况下是有效的,但是其副作用和不理想的生物相容性限制了它们在生物医用材料方面的长期应用。基于这些考虑,重新调整现有抗菌剂的结构以改善其性能的策略是可取的。例如聚(六亚甲基盐酸胍)(PHMG),它同时含有疏水烷烃组分和阳离子胍基,但其疏水单元以主链的形式存在,这使其具有较高的溶血活性,并且调节阳离子单元/疏水单元的比例变得困难。在这项工作中,我们采用了一种“拆分-重组”的策略对PHMG进行结构和性能上的调控。简单地说,我们合成了一种含胍基的单体甲基丙烯酰胺胍盐酸盐MAGH,并将它与疏水单体丙烯酸丁酯进行自由基共聚,通过调整单体比例和最终聚合物的分子量,制备了一系列具有广谱抗菌活性和良好生物相容性的新型聚合物(PGB),并测定了它们在溶液和固体基质表面的抑菌效率、细胞毒性和溶血活性,最终确定了一种结构优化的PGB聚合物(疏水单元含量为25%),它对金黄色葡萄球菌的生长抑制效率超过了99%,并对哺乳动物细胞和红细胞的活性影响较小。同时,含有这种PGB成分的聚氨酯乳液在多种基材表面,包括软质聚合物和硬质金属,都能够形成透明的柔性薄膜(PGB-PU薄膜)。该薄膜对铜绿假单胞菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)等院内耐药菌株均表现出良好的抑制效果。综上所述,由甲基丙烯酰胺胍盐酸盐和丙烯酸丁酯制备的PGB聚合物可以作为抑菌剂普遍使用,特别是在医疗设备的抗菌表面设计方面具有潜在价值。





  









 

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