[發明專利]一種抗菌肽涂層及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010153546.6
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111298203B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 杜建忠;奚悅靜
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: A61L31/10
• 分類號: A61L31/10;A61L31/16;A61L31/14;C08G69/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

一種抗菌肽涂層，由植入體在多肽共聚物溶液中浸泡獲得，所述多肽共聚物具有良好的抗菌性能。所述共聚物為聚(賴氨酸?無規?苯丙氨酸)?嵌段?聚多巴。所述賴氨酸和苯丙氨酸無規共聚的摩爾比為1︰(0.4～3)；末端聚多巴的聚合度為1～4。所述多肽共聚物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度在10μg/mL～500μg/mL。其制備方法為：先利用胺和氨基酸環內酸酐在常溫下一鍋法開環聚合反應產生共聚物，然后將該多肽共聚物溶于水中形成溶液，最后將植入體浸泡于其中得到抗菌肽涂層。該抗菌肽涂層制備過程簡便、具有不產生細菌耐藥性和生物相容性好的特點，在預防植入體內的醫療器械感染等領域有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，涉及抗菌涂層及其制備方法和應用。

背景技術

抗菌肽類聚合物因其具有優異的廣譜抗菌性，細胞毒性小，并且不易產生耐藥性等特點引起關注。研究者們普遍認可抗菌肽是通過物理膜破壞的機理使細菌內容物外流，從而導致細菌死亡。除了天然提取的抗菌肽外，人們更多地開始通過合成的方式獲取抗菌多肽。其中α-氨基酸-N-羧基酸酐(N-carboxyanhydrides,NCA)開環聚合是一種液相合成方法，可用來設計合成大批量的不同種類、序列的氨基酸類聚合物，該方法制備聚肽具有生產成本低且產率高等優點。

植入體感染是很嚴重的臨床并發癥，主要是由于細菌粘附在植入體表面形成具有高度結構性、協調性和功能性的生物被膜，從而導致感染易發，難以治愈。臨床預防感染以及治療感染的過程中都需要使用大量抗生素，容易導致細菌耐藥性的產生。而涂層可以從化學組成、表面形態、親疏水性、表面電荷等等入手影響細菌初始黏附的過程，從而達到有效防止生物被膜形成的目的。因此，國內外科學家對于抗菌涂層的制備研究一直保持著濃厚的興趣。常見的釋放型抗菌涂層可以通過釋放銀離子、抗生素、一氧化氮等殺死感染部位附近的細菌。而接觸型抗菌涂層則可以通過在表面接枝陽離子聚合物如季銨鹽類聚合物，殼聚糖衍生物等來實現有效抗菌。基于體內感染這一復雜的環境，以及臨床細菌耐藥性的產生，單一功能的抗菌涂層已經無法滿足日益增長的臨床需求。抗菌涂層需要在抗菌的同時，考慮到減少細菌耐藥性產生的風險，并且具有良好的生物相容性，以促進組織整合。

目前制備涂層的化學方法主要包括化學接枝、溶膠-凝膠法、電化學沉積法、酸蝕、陽極氧化法、微弧氧化等方法；物理方法包括層層自組裝、離子注入、噴砂、等離子噴涂、熱噴涂、表面陶瓷化、激光處理等。大部分制備涂層的步驟繁瑣復雜，對于植入體材料的大小以及形狀也有所限制。尋求一種高效簡單并且適應性強的方法對抗菌涂層制備將會很有幫助。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，主要目的在于提供一種涂覆簡單，細胞相容性好且不易產生耐藥性的抗菌肽涂層。

本發明的另一個目的在于提供一種上述抗菌肽涂層的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供上述抗菌肽涂層的用途。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種預防植入體感染的抗菌肽涂層的制備方法和應用，該涂層通過在一種多肽共聚物水溶液中浸泡后獲得，多肽共聚物中賴氨酸和苯丙氨酸以1︰(0.4～3)的摩爾比無規共聚，末端則由聚合度為1～4的聚多巴組成。其制備方法為：先利用胺和氨基酸環內酸酐在常溫下一鍋法開環聚合反應產生共聚物，然后將該多肽共聚物溶于水中形成溶液，最后將植入體浸泡于其中得到抗菌肽涂層。該抗菌肽涂層制備過程簡便、具有不產生細菌耐藥性和生物相容性好的特點，在預防植入體內的醫療器械感染等領域有廣泛的應用前景。

進一步而言，一種抗菌肽涂層，由植入體在多肽共聚物溶液中浸泡獲得。所述多肽共聚物為聚(賴氨酸-無規-苯丙氨酸)-嵌段-聚多巴，結構式為：