一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法及其应用与流程

本发明属于医疗器材表面功能性涂层，尤其涉及一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法及其应用。

背景技术：

1、近十年来，抗生素的过量使用促生出越来越多的抗药性细菌，因此，抗生素替代产品的研发迫在眉睫。而阳离子聚合物一直是抗生素替代学术研究和实际应用的研究热点。目前，尿路感染是植入性导尿管引发的常见感染之一，其感染的机理即为细菌和尿液中的营养成分黏附在疏水性的硅胶导尿管基体表面，并繁殖形成微生物荚膜。

2、由于细菌的细胞膜是由带负电的阴离子脂肪构成，其结构可被阳离子抗菌剂由静电作用里破坏，从而导致细菌的裂解和死亡。阳离子抗菌剂的杀菌主要针对于细菌细胞膜固有的生物特性，因此具有广谱的杀菌效果，且细菌极难进化出有效的抗药性。阳离子抗菌剂在抗菌领域有着广泛的前景。阳离子聚合物涂层实现的方法主要为喷涂，浸润，镀膜等。这些工艺获得的聚合体涂层容易被水冲刷掉或者直接剥离，抗菌性能失效快，使其很难在植入性基体表面形成一层长效的抗菌涂层。而在植入身体后，游离出的阳离子聚合物有可能会造成溶血，凝血，引起免疫反应的副作用，降低阳离子涂层的生物相容性。同时现有的表面化学改性技术虽然可以针对不同表面枝接阳离子聚合物，但其需要复杂的化学反应，限制其产业化应用，且无法适用于所有类型的基体。

3、同时，由于其带有正电荷的特性，可吸引除细菌以外的灰尘，蛋白质等物质，缓慢的黏附或沉积在涂有阳离子聚合物涂层的物体表面，覆盖掉阳离子聚合物的电荷，使其失去抗菌效果。在正电荷被覆盖以后，灰尘，蛋白质等污垢在表面的聚集，也可以进一步为细菌附着和荚膜微生物的形成提供条件和养料，让细菌的繁殖更加容易。此外，荚膜微生物的形成也大幅度增加了杀菌难度，进而引起相应的感染。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法及其应用，通过将正负电荷吸附制成的静电络合物涂料涂覆在基体表面，以形成稳定的、生物相容性较好的抗菌性静电络合物涂层。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一方面，本发明提供一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，包括如下步骤：

4、s1：静电络合物的制备：

5、s1a：将可降解的阳离子聚合物或阴离子聚合物溶解于去离子水中制得阳离子聚合物溶液或阴离子聚合物溶液；

6、s1b：将阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂溶解于60v/v％的乙醇水溶液中制得阴离子表面活性剂溶液或阳离子表面活性剂溶液；

7、s1c：将所述阳离子聚合物溶液和阴离子表面活性剂溶液在剧烈搅拌中混合，或将所述阴离子聚合物溶液和阳离子表面活性剂溶液在剧烈搅拌中混合，得到悬浊液；

8、s1d：对所述悬浊液进行离心沉淀，得到微粒，对所述微粒进行清洗，将洗净后的所述微粒沉淀冷冻并真空干燥；

9、s2：表面静电络合物涂层的制备：

10、s2a：将真空干燥后的所述微粒溶解在非苯类和非烷烃类的有机溶剂中，配制得到所述静电络合物涂料；

11、s2b：在基体表面涂覆所述静电络合物涂料，经加温干燥后，制得表面具有静电络合物涂层的基体。

12、优选的，所述阳离子聚合物或阴离子聚合物的质量浓度为1％～10％；所述阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的质量浓度为1％～10％。

13、优选的，所述静电络合物涂料的浓度为1～100mg/ml。

14、优选的，所述阳离子聚合物为多肽类阳离子聚合物；所述阴离子表面活性剂为磺酸类表面活性剂和脂肪类表面活性剂中的一种。

15、优选的，所述多肽类阳离子聚合物为聚赖氨酸和乳酸链球菌素中的一种；所述磺酸类表面活性剂为琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠和月桂基磺酸钠中的一种；所述脂肪类表面活性剂为硬脂酸钠和油酸钠中的一种。

16、优选的，所述阳离子聚合物为多糖类阳离子聚合物，所述多糖类阳离子聚合物为壳聚糖及其衍生物；所述阴离子表面活性剂为磺酸类表面活性剂，所述磺酸类表面活性剂为琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠和月桂基磺酸钠中的一种。

17、优选的，所述阴离子聚合物为多糖类阴离子聚合物，所述多糖类阴离子聚合物为葡聚糖、海藻酸钠、透明质酸钠和肝素钠中的一种；所述阳离子表面活性剂为三烷基(苄基)甲基氯化铵、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯铵和丙烯酸二乙氨基乙酯氯化铵中的一种。

18、优选的，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和乙醚中的一种。

19、优选的，所述步骤s2中的涂覆方法为浸涂法，其中，步骤s2b包括：

20、将所述基体浸没在静电络合物涂料中，之后将所述基体从静电络合物涂料中提起取出，所述提起取出的速度为1mm/min-100cm/min，之后经加温干燥，制得表面具有静电络合物涂层的基体。

21、另一方面，本发明还提供一种基体表面黏附静电络合物涂层的应用，采用上述任一项所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法在医疗器材表面制备静电络合物涂层。

22、本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，通过沉淀法，首先从可降解的阳(阴)离子聚合物的水溶液中引入阴(阳)离子表面活性剂，由静电作用力形成沉淀络合物，之后对沉淀络合物进行分离，清洗与干燥，使干燥后的沉淀络合物溶解于有机溶剂中，制得静电络合物涂料，将应用于植入性医疗器材的基体浸没在该静电络合物涂料中，之后经加温干燥固化，以在基体表面形成静电络合物涂层，该涂层不易脱落，合成方法步骤简单，反应条件易行，能够广泛地应用于各种植入性医疗器材的表面涂层领域，静电络合物涂层中屏蔽了正电荷，提高其抗污抗蛋白质黏附效果，从而延长其抗微生物荚膜效果，有效实现抑制细菌黏附、荚膜微生物形成及其感染，提升植入性医疗器材的表面亲水性，提升生物相容性等效果。

技术特征：

1.一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合物或阴离子聚合物的质量浓度为1％～10％；所述阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂的质量浓度为1％～10％。

3.如权利要求2所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述静电络合物涂料的浓度为1～100mg/ml。

4.如权利要求1所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合物为多肽类阳离子聚合物；所述阴离子表面活性剂为磺酸类表面活性剂和脂肪类表面活性剂中的一种。

5.如权利要求4所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述多肽类阳离子聚合物为聚赖氨酸和乳酸链球菌素中的一种；所述磺酸类表面活性剂为琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠和月桂基磺酸钠中的一种；所述脂肪类表面活性剂为硬脂酸钠和油酸钠中的一种。

6.如权利要求1所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合物为多糖类阳离子聚合物，所述多糖类阳离子聚合物为壳聚糖及其衍生物；所述阴离子表面活性剂为磺酸类表面活性剂，所述磺酸类表面活性剂为琥珀酸二(2-乙基己酯)磺酸钠和月桂基磺酸钠中的一种。

7.如权利要求1所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述阴离子聚合物为多糖类阴离子聚合物，所述多糖类阴离子聚合物为葡聚糖、海藻酸钠、透明质酸钠和肝素钠中的一种；所述阳离子表面活性剂为三烷基(苄基)甲基氯化铵、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯铵和丙烯酸二乙氨基乙酯氯化铵中的一种。

8.如权利要求1-7任一项所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和乙醚中的一种。

9.如权利要求1-7任一项所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中的涂覆方法为浸涂法，其中，步骤s2b包括：

10.一种基体表面黏附静电络合物涂层的应用，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法在医疗器材表面制备静电络合物涂层。

技术总结
本发明属于医疗器材表面功能性涂层技术领域，尤其涉及一种基体表面黏附静电络合物涂层的制备方法及其应用，本发明通过沉淀法，首先从可降解的阳(阴)离子聚合物的水溶液中引入阴(阳)离子表面活性剂，由静电作用力形成沉淀络合物，之后对沉淀络合物进行分离，清洗与干燥，使干燥后的沉淀络合物溶解于有机溶剂中，制得静电络合物涂料，将应用于植入性医疗器材的基体浸没在该静电络合物涂料中，之后经加温干燥固化，在基体表面形成静电络合物涂层，能够广泛地应用于各种植入性医疗器材的表面涂层领域，从而实现抑制细菌黏附、荚膜微生物形成及其感染，提升植入性医疗器材的表面亲水性，提升生物相容性等效果。

技术研发人员：侯铮,张鸿飞
受保护的技术使用者：征鸿诺瓦医疗科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15