目前的抗菌材料主要分为接触式与释放式。典型的接触式抗菌的季铵盐材料存在对革兰氏阴性菌与特异耐性菌不敏感的缺点。释放式抗菌材料把一些有毒性的物质如抗生素、防腐剂、除藻剂、杀虫剂、纳米银等包覆在聚合物中，通过缓释来起到长期抗菌效果，但其存在与树脂基体相容性差所造成的装载量小、释放快的缺点。因此，设计新的聚合物体系，开发出结合二者优点、互补缺点的新材料是抗菌材料的重要发展方向。 

　　中科院宁波材料所乌学东研究团队合成了如图1所示的核壳结构的聚合物胶囊。蓝圈内的部分是强亲水性的超支化聚季铵盐核，可以通过主客体之间的亲水憎水作用来包埋防污剂；红蓝圈间的部分是可以与胺类固化剂反应的带有端环氧基的疏水性长碳链壳，能够使聚合物与环氧树脂相容复合；绿框内为弱碱性条件响应裂解的ester quat基团。在海水的弱碱性环境中，杀生剂能够缓释渗出。其释放速度可以由ester quat基团的数量来调节。 

　　这种聚合物胶囊的pH响应性已经通过甲基橙染料 (模拟分子)的包埋/缓释模拟实验进行了初步验证，如图2所示。将染料用聚合物包埋后，所得络合物放置在不同pH值的缓冲溶液中，随时间的延长，ester quat基团开始裂解，被包埋的染料就逐渐释放出来。经测试，每克胶囊能载0.56克山梨酸钠防腐剂或0.24克四环素抗生素。在pH=8.2 (海水pH=7.9-8.3)的条件下，这种胶囊能够在21天内释放75 mol的甲基橙染料分子。 

　　该研究成果发表为：Betaine Ester-shell Functionalized Hyperbranched Polymers for Potential Antimicrobial Usage: Guest Loading Capability, pH Controlled Release and Adjustable Compatibility. Polymer, 2014, 55, 6261-6270. 相关专利为：一种支化聚季铵盐及其合成方法，201410153693.8。 

亲水核疏水壳型包覆纳米杀生剂的超支化聚合物胶囊

不同pH值下的染料缓释实验 (10分钟至21天，pH从左到右为1.0, 3.4, 5.0, 7.0, 8.2, 9.2, 10.4)

含有超支化聚合物胶囊的环氧树脂涂层        

　　                                          (表面事业部/中科院海洋新材料与应用技术重点实验室  韩金)