[發明專利]一種光動力超疏水型抗感染涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201811452806.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109395115B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 宋凌杰;欒世方;殷敬華;楊華偉;石恒沖
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: A61L2/08
• 分類號: A61L2/08;A61L2/232
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種光動力超疏水型抗感染涂層的制備方法，包括以下步驟：a)在基底材料表面原位沉積二氧化硅，得到表面處理后的基底材料；b)在步驟a)得到的表面處理后的基底材料表面進行光敏劑的化學鍵合，得到表面鍵合光敏劑的材料；c)將步驟b)得到的表面鍵合光敏劑的材料進行氟化處理，得到光動力超疏水型抗感染涂層。本發明采用特定工藝及條件，制備得到了光動力超疏水型抗感染涂層；該光動力超疏水型抗感染涂層具有超疏水性，適用于干態和濕態等環境，適用環境范圍廣；并且同時具有較高的抗粘附效率和殺菌效率，及較好的抗菌耐久性，能夠實現廣譜且長效的多次防污抗菌功能，同時光動力的殺菌方式不會誘導細菌產生耐藥性。

技術領域

本發明涉及抗感染涂層技術領域，更具體地說，是涉及一種光動力超疏水型抗感染涂層及其制備方法。

背景技術

一直以來，病原性細菌所引發的感染嚴重威脅人類健康和社會發展。據1995-2007年疾病分類調查統計，中國感染性疾病占全部疾病總發病數的49％，其中細菌感染性發病率高達18％-21％，并且由于在治療中過度使用抗生素，導致每年死亡病例數高達8萬人次。為了有效控制細菌傳播、切斷傳播途徑，醫療機構往往采用各種消毒與滅菌手段，其中包括大量使用抗菌消毒劑或藥物。然而，由于對這些試劑或藥物的濫用，導致多重耐藥性細菌的產生，并逐漸引發世界性的恐慌。據統計，目前全球每年約有70余萬人死于耐藥性細菌感染；如若不對這一問題加以有效控制，預計到2050年左右，全球每年將有1000萬人口死于耐藥性細菌的感染，造成嚴重的經濟損失。近年來，光動力抗菌療法(PACT)由于在不產生細菌耐藥性等方面的突出優勢，已受到越來越多的關注。PACT過程主要包括三種重要的組成因素：光、氧氣和光敏劑。光敏劑，具有廣譜抗菌活性，其抗菌原理主要是光敏劑受到特定波長的光激發，生成活性很強且具有細胞毒性的單線態氧，通過與細菌細胞壁/膜發生一系列化學反應，導致細菌受損甚至死亡。光動力殺菌方法具有高效的殺菌活性、不產生耐藥性優點。

研究發現，細菌在材料表面形成生物膜是導致細菌感染和耐藥性產生的重要原因。生物膜的發展歷程主要經過浮游細菌在材料表面的可逆粘附、不可逆的附著，并通過不斷繁殖擴散形成生物膜。相關研究表明，相對浮游細菌，生物膜內細菌對殺菌劑的耐受性可提高至10-1000倍以上。針對生物膜形成規律，逐漸發展出主動殺菌型、被動抗粘附型以及抗粘附－殺菌協同等功能表面來有效降低細菌感染風險。主動殺菌型表面通常利用物理或化學方法將抗菌劑，如季銨鹽、抗生素、殼聚糖、銀離子等，固定到基底材料表面，通過釋放或接觸等作用方式，行使殺菌功能；該策略雖然短期殺菌性能優異，然而殺菌過程過度依賴殺菌劑，會加快誘發細菌產生耐藥性。被動抗粘附型表面主要是通過減弱細菌與表面之間相互作用或者干擾生物膜形成等策略降低或抑制細菌感染幾率，比如通過構建親水性涂層(聚乙二醇或兩性內鹽類以及構具有建微納結構的形貌等方式實現)；然而該類表面只能減緩卻無法長期阻止細菌感染發生。近年來，抗細菌粘附-殺菌協同功能表面構建策略不斷發展，該種可以減少細菌粘附數量，并能有效殺死細菌，可以大幅降低感染風險；然而目前的抗殺協同性抗菌表面主要以親水型為主，只有在濕潤環境下才能產生較好的協同抗菌效果，干態條件下易引發細菌粘附或死細菌殘骸的堆積，進而誘發后續細菌感染，導致持久性抗菌效果差。此外，超疏水涂層在抗感染涂層技術領域也有一定的研究與應用，然而功能普遍較為單一。一些研究雖然在疏水涂層中添加抗菌組分，實現疏水功能和抗菌功能的一體化集成，但處于表面的抗菌活性組分容易溶出，導致涂層抗菌持久性降低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種光動力超疏水型抗感染涂層及其制備方法，采用本發明提供的制備方法得到的光動力超疏水型抗感染涂層同時具有較高的抗粘附效率和殺菌效率，且抗菌耐久性好。

本發明提供了一種光動力超疏水型抗感染涂層的制備方法，包括以下步驟：

a)在基底材料表面原位沉積二氧化硅，得到表面處理后的基底材料；

b)在步驟a)得到的表面處理后的基底材料表面進行光敏劑的化學鍵合，得到表面鍵合光敏劑的材料；