[發明專利]一種在醫用高分子材料表面上制備抗菌表面的方法

有效

• 申請號: 201510095376.X
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104710644B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 欒世方;殷敬華;石恒沖;閆順杰;袁帥帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18;C08J7/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明涉及一種在醫用高分子材料表面上制備抗菌表面的方法，具體涉及一種在醫用高分子材料表面上制備抗細菌粘附刷底層和殺菌刷上層雙層刷共修飾的表面的方法。

背景技術

在醫用材料表面制備抗菌表面常用的方法有非活性抗菌方法和活性抗菌方法。非活性抗菌方法是將抗粘附物質修飾在醫用材料表面，抑制初始細菌粘附。活細菌在材料表面的初始粘附是生物膜形成的必要條件。細菌粘附的影響因素眾多，除了細菌表面特性與環境因素外，還與材料表面的親疏水性、電荷、粗糙度和路易斯酸堿特性等相關。此外，材料表面預吸附的蛋白可作為特異性結合細菌的位點，從而促進細菌粘附。在材料表面負載抗細菌粘附物質，如：聚乙二醇、兩性有機內鹽和中性多糖等，這樣在材料表面制備的抗細菌粘附表面可以避免后續感染的發生。但該方法也存在不足之處，一旦少數細菌附著于抗細菌粘附表面后，該表面將不具備殺死細菌的性能，很難再阻止細菌的增殖生長。活性抗菌方法是在材料本體中添加抗菌劑或在材料表面固定抗菌劑，通過釋放或接觸的抗菌劑殺死表面上或表面附近的細菌，從而阻止生物膜的形成。通常在材料本體或表面涂層中添加殺菌劑，如：銀離子、抗生素和碘等。但該方法制備的殺菌表面一般對體細胞有一定影響，死細菌易在殺菌表面易快速積累，不僅屏蔽殺菌基團，還將引發感染，并且抗菌性能具有一定的時效性。

目前已有文章報道在醫用材料表面引入抗細菌粘附刷和殺菌刷，獲得了更理想的抗菌效果[Liu S,Yang C,Huang Y,et al.,Adv Mater,2012,24:6484-6489]。然而，由于抗細菌粘附刷和殺菌刷在材料表面單層刷內，抗細菌粘附刷和殺菌刷的功能受其接枝密度的影響，造成抗細菌粘附能力和殺菌能力同時減弱。此外，抗細菌粘附刷會屏蔽殺菌刷，而殺菌刷又易粘附死細菌，性能相互干擾。

發明內容

本發明要解決現有技術中在醫用材料表面引入的抗細菌粘附刷和殺菌刷在材料表面單層刷內而導致的抗細菌粘附能力和殺菌能力相互影響，從而影響了表面抗菌性能的技術問題，提供一種在醫用高分子材料表面上制備抗菌表面的方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種在醫用高分子材料表面上制備抗菌表面的方法，包括以下步驟：

(1)對醫用高分子材料表面進行等離子體預處理后，在其表面化學接枝芐基氯，然后將接枝芐基氯表面的醫用高分子材料與二烷基二硫代氨基甲酸鹽反應，制得可控光引發劑修飾表面的醫用高分子材料；

(2)將所述可控光引發劑修飾表面的醫用高分子材料置于抗細菌粘附單體水溶液中，紫外光引發所述可控光引發劑修飾表面的醫用高分子材料進行接枝聚合反應，制得抗細菌粘附刷修飾表面的醫用高分子材料；

(3)將所述抗細菌粘附刷修飾表面的醫用高分子材料經清洗后，置于殺菌單體水溶液中，紫外光引發所述抗細菌粘附刷修飾表面的醫用高分子材料進行接枝聚合反應，最后在醫用高分子材料表面上制備了抗細菌粘附刷底層和殺菌刷上層雙層刷共修飾的抗菌表面。

在上述技術方案中，所述等離子體預處理的工作參數為：功率20-800W，壓強5-120Pa，氣體流速2-500cc/min，溫度10-45℃，時間1-10min。

在上述技術方案中，所述在醫用高分子材料表面接枝芐基氯的反應條件為：芐基氯無水溶液的總質量濃度2.0-20.0％，溫度10-40℃，時間2-24h。

在上述技術方案中，所述芐基氯為對氯甲基苯甲酰氯、鄰氯甲基苯甲酰氯、間氯甲基苯甲酰氯、對氯甲基苯基異氰酸酯、鄰氯甲基苯基異氰酸酯、間氯甲基苯基異氰酸酯、對氯甲基苯基三氯硅烷、鄰氯甲基苯基三氯硅烷、間氯甲基苯基三氯硅烷、對氯甲基苯基三甲基硅烷、鄰氯甲基苯基三甲基硅烷和間氯甲基苯基三甲基硅烷中的一種或多種。

在上述技術方案中，所述接枝芐基氯表面的醫用高分子材料與二烷基二硫代氨基甲酸鹽反應的反應條件為：二烷基二硫代氨基甲酸鹽乙醇溶液的總質量濃度2.0-20.0％，溫度20-50℃，時間6-48h。

在上述技術方案中，所述二烷基二硫代氨基甲酸鹽為二甲基二硫代氨基甲酸鹽、二乙基二硫代氨基甲酸鹽、二異丙基二硫代氨基甲酸鹽和二丁基二硫代氨基甲酸鹽中的一種或多種。

在上述技術方案中，所述紫外光引發所述可控光引發劑修飾表面的醫用高分子材料進行接枝聚合反應的時間為3-120min。