本发明涉及一种涂层及其制备方法，更具体地说涉及一种用于医疗器械表面的医用亲水抗菌涂层及其制备方法。
背景技术：
现代医学在对病人的诊疗过程中，要求对病人身体造成的伤害最小，提倡“无创”或“少创”诊疗法。介入技术是由体外通过各种导管伸入体内，对病人的患部进行观察、诊断、治疗。因此它充分体现了“无创”、“少创”诊疗法的精神，极大地推动了临床医学的发展。介入人体的导管必须具有良好的生物相容性，由于高分子材料具有无毒、无抗原性等优良性能，故被大量应用到介入治疗领域。医用高分子材料表面与人体组织接触时，会产生复杂的物理化学作用，此时材料表面的组成与形态起着关键作用。介入诊疗中使用的各种导管除需要有良好的血液相容性和组织相容性外，还必须具有润滑的表面以减少插入过程中产生摩擦、对组织粘膜造成损伤、增加病人的痛苦。润滑表面不仅可以减少蛋白质的吸附，血小板的黏附，还能抗细菌黏附，避免伤口的感染和各种并发症的发生。
目前，国内生产的用于医用材料的亲水涂层产品很少，该产品多为国外垄断。常用于医用材料的亲水涂层材料多采用聚氨酯，例如，丹麦的科洛普拉斯特公司的国际公布号为WO2006/037321的专利公开了一种具有润湿的亲水涂层的医疗器材，其包括包含亲水聚合物的涂层组合物和含有水和一种或多种润滑剂的润湿剂。其中所述的亲水聚合物是选自WXTANE T5410\Tecophilic HP93A100、具有500-2000的分子量的Tecogel、HydroMed D640和Hydroslip的聚氨酯，但是上述的几种聚氨酯材料为专利产品，价格高昂，因此导致由其制备的亲水涂层的价格居高不下，不适于国内市场的普通消费者使用。
此外，在国内的专利申请中，申请号为200910067936.5的发明申请中公开了一种应用于医疗器械表面的亲水涂层溶液及其制备方法，该亲水涂层溶液包括：作为基质聚合物的改性聚氨酯分散液，亲水聚合物和反应活性交联剂。该亲水涂层溶液的优点是基于水性体系，减少了溶剂的使用，减少了对环境和操作者的伤害，制备方法简单，可应用于多种医疗器械表面，改善医疗器械表面的润滑性。然而，由于现有的医疗器械的表面多为聚氨酯或尼龙等疏水材料，该水性涂层溶液在器械表面的附着的牢固性不佳，从而影响其使用时的润滑效果。
在介入或者植入手术中，易将空气中、患者或术者体表的葡萄球菌、绿脓杆菌等病原微生物带入手术部位，从而诱发植入体相关感染，感染一旦发生，将给患者带来极大的痛苦。对于医用涂层在抗菌性能方面的研究，国内专利中，申请号为200920305801.3的实用新型专利中公开了一种抗菌亲水涂层导尿管，其结构是在导尿管体的外表面依次涂覆一层抗菌层和一层亲水涂层，其中抗菌涂层为包含甲壳素或壳聚糖及其衍生物等成分的涂层，亲水涂层为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯亲水聚合物的涂层。通过在导尿管外表面依次涂覆抗菌层和亲水层，在导尿管植入的时候，亲水涂层提供自润滑作用，使得导尿管表面润滑，可以使导尿管很方便的植入；导尿管植入后，亲水聚合物溶于水后露出抗菌层，发挥甲壳素和壳聚糖的抗菌作用。然而，此专利却具有非常大的局限性，一方面，其涂覆需要分两次进行，增加了工作量；另一方面，抗菌涂层必须等亲水涂层溶于水后才能发挥其抗菌性能，这使得该涂层的应用具有很大的局限性。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是一种具有抗菌和亲水作用的医用涂层及其制备方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种医用亲水抗菌涂层，所述医用亲水抗菌涂层主要包括支撑性聚合物、亲水性聚合物、抗菌剂和交联剂；所述支撑性聚合物为含有2个或2个以上羧基官能团的聚醚酰亚胺（PEI）；所述亲水性聚合物为含有亲水基团的天然高分子化合物、合成高分子化合物中的其中一种或以上两者的共混物或共聚物；所述抗菌剂为无机抗菌剂、有机抗菌剂或天然抗菌剂中的其中一种或两种以上的混合。
进一步地，所述的无机抗菌剂为氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂、纳米银或银离子。
进一步地，所述的有机抗菌剂为酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类、香草醛或乙基香草醛类化合物。
进一步地，所述的天然抗菌剂为壳聚糖、壳聚糖季胺盐、芥末、蓖麻油或山葵。
进一步地，所述的交联剂为N,N'-二环己基碳二亚胺、氮吡啶、碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、噻吩并吡啶类酰肼衍生物。
进一步地，所述的亲水性聚合物包括聚内酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯醚、马来酸酐基共聚物、聚乙烯基胺、聚乙烯亚胺、聚环氧乙烷、聚（羧酸）、聚酰胺、纤维素、肝磷脂、右旋糖酐、多肽、多糖、聚酯中的其中一种或两种以上的混合。
更进一步地，所述聚内酰胺为聚乙烯基吡咯烷酮（PVP），所述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素，所述多肽为胶原质、纤维蛋白或弹性蛋白，所述多糖为透明质酸、海藻酸、明胶或壳多糖，所述聚酯为聚丙交酯、聚乙交酯或聚己内酯。
进一步地，按质量分数计，所述医用亲水抗菌涂层中各组分的含量为：支撑性聚合物1～30%、抗菌剂30～50%、亲水性聚合物20～40%、交联剂0～10%。
一种医用亲水抗菌涂层的制备方法，所述制备方法主要包括以下内容：将支撑性聚合物、抗菌剂、亲水性聚合物和交联剂按配比与适量溶剂混合均匀后得到涂层溶液，将上述涂层溶液涂覆至待涂覆物表面；用紫外光辐射干燥，待涂覆物表面充分干燥后便形成所述的亲水抗菌涂层。
进一步地，所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、氯仿、三氯乙烯、二氯甲烷、正己烷、庚烷、甲苯中的一种或几种的混合。
本发明的有益效果是：为了预防植入或者介入相关感染，在植入物或者介入物表面涂覆抗菌涂层，其中加载抗菌剂，有效的抑制细菌生长，防止窗口感染，有效增加APTT凝血时间，有效提高抗凝血性能，防止血栓产生；此外，该涂层还具有非常好的润滑效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种医用亲水抗菌涂层，所述医用亲水抗菌涂层主要包括支撑性聚合物、亲水性聚合物、抗菌剂和交联剂；所述支撑性聚合物为含有2个或2个以上羧基官能团的聚醚酰亚胺（PEI），分子量为50000-1000000；所述亲水性聚合物为聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）；所述抗菌剂为氧化锌；所述的交联剂为N,N'-二环己基碳二亚胺。
所述医用亲水抗菌涂层中各组分的含量为：支撑性聚合物20%、抗菌剂40%、亲水性聚合物35%、交联剂5%。
一种医用亲水抗菌涂层的制备方法，所述制备方法主要包括以下内容：按质量分数计，将20%支撑性聚合物、40%抗菌剂、35%亲水性聚合物和5%交联剂与适量水混合均匀后得到涂层溶液，将上述涂层溶液涂覆至待涂覆物表面；用紫外光辐射干燥，待涂覆物表面充分干燥后便形成所述的亲水抗菌涂层。
将样品进行抑菌环试验，选取大肠杆菌，判断标准：抑菌环直径＞7mm，有抑菌作用，3次重复试验均有抑菌作用，为有效，阴性对照组无抑菌环产生。
表1 产品对大肠杆菌的抑菌效果
实施例2
一种医用亲水抗菌涂层，所述医用亲水抗菌涂层主要包括支撑性聚合物、亲水性聚合物、抗菌剂和交联剂；所述支撑性聚合物为含有2个或2个以上羧基官能团的聚醚酰亚胺（PEI），分子量为50000-1000000；所述亲水性聚合物为聚甲基纤维素；所述抗菌剂为酰基苯胺类化合物；所述的交联剂为碳二亚胺。
所述医用亲水抗菌涂层中各组分的含量为：支撑性聚合物20%、抗菌剂40%、亲水性聚合物35%、交联剂5%。
一种医用亲水抗菌涂层的制备方法，所述制备方法主要包括以下内容：按质量分数计，将20%支撑性聚合物、35%抗菌剂、40%亲水性聚合物和5%交联剂与适量乙醇混合均匀后得到涂层溶液，将上述涂层溶液涂覆至待涂覆物表面；用紫外光辐射干燥，待涂覆物表面充分干燥后便形成所述的亲水抗菌涂层。
将样品进行抑菌环试验，选取金黄色葡萄球菌，判断标准：抑菌环直径＞7mm，有抑菌作用，3次重复试验均有抑菌作用，为有效，阴性对照组无抑菌环产生。
表2 产品对金黄色葡萄球菌的抑菌效果
实施例3
一种医用亲水抗菌涂层，所述医用亲水抗菌涂层主要包括支撑性聚合物、亲水性聚合物、抗菌剂和交联剂；所述支撑性聚合物为含有2个或2个以上羧基官能团的聚醚酰亚胺（PEI），分子量为50000-1000000；所述亲水性聚合物为聚乙烯醇；所述抗菌剂为壳聚糖；所述的交联剂为N,N'-二环己基碳二亚胺。
所述医用亲水抗菌涂层中各组分的含量为：支撑性聚合物25%、抗菌剂30%、亲水性聚合物40%、交联剂5%。
一种医用亲水抗菌涂层的制备方法，所述制备方法主要包括以下内容：按质量分数计，将25%支撑性聚合物、30%抗菌剂、40%亲水性聚合物和5%交联剂与适量乙醇混合均匀后得到涂层溶液，将上述涂层溶液涂覆至待涂覆物表面；用紫外光辐射干燥，待涂覆物表面充分干燥后便形成所述的亲水抗菌涂层。
将样品进行抑菌环试验，选取大肠杆菌，判断标准：抑菌环直径＞7mm，有抑菌作用，3次重复试验均有抑菌作用，为有效，阴性对照组无抑菌环产生。
表3 产品对金黄色葡萄球菌的抑菌效果
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。