[發(fā)明專利]復(fù)合納米銀－聚氨酯抗菌材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810023957.2
• 申請(qǐng)日: 2008-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN101255274A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧寧;江筱莉;張宇;周雪鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L75/04
• 分類號(hào): C08L75/04;C08K3/08;C08J5/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是在醫(yī)用聚氨酯中原位合成納米銀顆粒以達(dá)到復(fù)合抗菌效用的一種新型醫(yī)用材料，屬于醫(yī)用材料制造的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚氨酯在臨床有著極其廣泛的用途，其最主要的使用方面就是聚氨酯導(dǎo)管。隨著新的診斷技術(shù)和治療方法的發(fā)展，聚氨酯導(dǎo)管的應(yīng)用日益廣泛，然而并發(fā)癥，特別是由于細(xì)菌吸附而引發(fā)的感染經(jīng)常限制了導(dǎo)管的使用。這是一個(gè)最困難也是最普遍的問題。據(jù)報(bào)道，美國(guó)住院病人應(yīng)用中心靜脈導(dǎo)管占50％以上，并且在門診病人中的應(yīng)用也日趨增多。近年來，盡管在中心靜脈導(dǎo)管材料、種類及置管技術(shù)上不斷取得進(jìn)步，但中心靜脈導(dǎo)管感染仍很常見。在美國(guó)，每年院內(nèi)血液感染約超過20萬例，而這些感染中大多數(shù)與血管內(nèi)裝置的使用有關(guān)，其中90％與中心靜脈導(dǎo)管有關(guān)。導(dǎo)管相關(guān)性血流感染在ICU院內(nèi)感染中位居第三。

聚氨酯具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和良好的血液相容性，但是同樣面臨著引發(fā)感染這一棘手問題。對(duì)于如何達(dá)到抗菌作用，國(guó)內(nèi)外的研究人員作了多種嘗試，如：系統(tǒng)抗生素療法、采用抗菌劑或者親水性聚合物修飾等。但是抗生素很難穿透生物膜，難以在菌膜內(nèi)部達(dá)到有效濃度。生物膜內(nèi)的細(xì)菌對(duì)抗生素的抑菌作用不敏感，同在懸液中相比，需要50-100倍的普通劑量才能根除細(xì)菌。同時(shí)水溶性的抗菌劑的一大缺陷就是很容易被洗脫，抗菌作用時(shí)間短，無法有效抗菌。親水性聚合物和導(dǎo)管表面的結(jié)合牢固程度是一個(gè)很大的問題，很容易脫落，并且只能在一定程度上減少細(xì)菌吸附，無殺菌作用，無法達(dá)到有效抗菌。

在聚氨酯中加入納米金屬抗菌材料可以解決抗菌的有效性和持久性問題。抗菌金屬離子逐漸從納米抗菌材料中所含的抗菌劑中溶出，緩釋的Ag、Cu、Zn、Co、Ni、Fe、Al等金屬離子破壞了細(xì)菌細(xì)胞的能量代謝作用，阻止了微生物的繁殖。此外，抗菌金屬離子還能與生物體中的蛋白質(zhì)、核酸中存在的巰基(-SH)、胺基(-NH)等官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，或進(jìn)入菌體細(xì)胞內(nèi)同細(xì)胞的酶和DNA等反應(yīng)，阻礙微生物體的生物化學(xué)合成過程及生理機(jī)能。在抗菌金屬中，Ag殺菌毒性最強(qiáng)，但是細(xì)胞毒性最小，廣譜高效抗菌而沒有副作用。聚氨酯中的納米銀的作用：阻止細(xì)菌吸附；阻止吸附上的細(xì)菌增值；阻止生物膜的形成。

納米銀材料作為抗菌劑有更多的優(yōu)點(diǎn)，由于其粒徑小，表面積大，容易跟病原微生物發(fā)生密切接觸，從而發(fā)揮其更大的生物效應(yīng)，因而一般比同類常規(guī)無機(jī)抗菌材料有更強(qiáng)的抗菌活性。且能長(zhǎng)久穩(wěn)定釋放銀離子，能達(dá)到乃至數(shù)年的有效抗菌。并且納米顆粒在聚氨酯材料中的加入不會(huì)改變反倒可以增強(qiáng)其原有的優(yōu)良機(jī)械性，還可以增強(qiáng)它的生物耐受性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的在于提供一種能夠長(zhǎng)效抗菌，無副作用，具有良好生物相容性的，可廣泛使用在臨床醫(yī)療器械或者涂層上的復(fù)合納米銀-聚氨酯抗菌材料及制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的復(fù)合納米銀-聚氨酯抗菌材料是在醫(yī)用聚氨酯中原位合成納米銀顆粒以達(dá)到復(fù)合抗菌效用的一種新型醫(yī)用材料。該材料為含有高度均勻分散的納米銀的聚氨酯復(fù)合材料，其中銀顆粒的含量在復(fù)合材料中的重量比為0.01％～2.5％，納米銀表面裸露，直接和聚氨酯材料接觸。

聚氨酯材料為聚酯系聚氨酯或聚醚系聚氨酯或芳香族異氰酸酯系聚氨酯或脂肪族異氰酸酯系聚氨酯。納米銀的粒徑為10-500nm。

本發(fā)明的復(fù)合納米銀-聚氨酯抗菌材料的制備方法采用如下步驟：

a.聚氨酯母粒的清洗：將聚氨酯母粒在乙醇溶液中浸泡，再進(jìn)行雙蒸水超聲清洗、烘干待用，

b.室溫下，把聚氨酯和有機(jī)溶劑按照質(zhì)量體積比1∶20～1∶60溶解完全，

c.對(duì)上述溶液按照銀鹽和聚氨酯質(zhì)量比1∶500～1∶2000加入銀鹽，高速攪拌30～60分鐘至溶解完全，

d.按照還原劑與銀鹽質(zhì)量比為1∶5～1∶10，迅速加入還原劑，高速攪拌1-2小時(shí)直至反應(yīng)完全，

e.去除雜質(zhì)，所得溶液經(jīng)過過夜沉淀，獲得液態(tài)納米銀-聚氨酯抗菌材料，裝瓶密封或澆鑄成膜保存。

液態(tài)納米銀-聚氨酯抗菌材料可澆鑄成膜保存，采用潔凈基底澆鑄成膜，室溫下待溶劑揮發(fā)完全，所得膜材用大量純水清洗，再在40-70度純水中超聲1-4小時(shí)去除殘留溶劑，40-70度烘干，所得即為納米銀-聚氨酯抗菌材料膜材。

其中，所述的銀鹽為硝酸銀，所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃或N-N二甲基甲酰胺，所述的還原劑為檸檬酸鈉或硼氫化鈉。