本发明涉及一种抗菌医用硅橡胶的制备方法，属于抗菌硅橡胶
技术领域：
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背景技术：
：医用硅橡胶在医用材料领域的应用较为广泛，为人类的医疗事业做出了卓越的贡献，当然，随之而来也有一些负面效应，硅橡胶植入材料在介入人体的过程中会粘附细菌，从而引起伤口感染，对其使用带来不便。国内在这方面的产品主要依赖进口，提高了病人的治疗成本。另外，硅橡胶导管作为长期介入导管植入人体会引起血栓，从而需要重新插管，并且在插管期间要不断注射抗血栓药物，很有可能引起病人凝血功能障碍，给病人带来极大痛苦，且病人因此带来的花费较高。由于硅橡胶材料制品对生物活体组织有极大的惰性，使得由它构成的医疗器械用制品的种类不断增多并且应用的领域愈来愈广泛。并且，随着社会的进步，医疗水平不断提高，不同分类和功能的医疗用品区别越来越细化，不论是短期介入的产品还是长期植入的产品，其品种种类都在不断的增加，硅橡胶产品应用在医疗、服务、卫生、健康的各个领域，形成了完备的产品链。医用硅橡胶制品形式多样、品种繁多，其中主要制品形式有三大类：医用导管、瓶塞以及其制品。因为硅橡胶结构的特殊，其在医疗领域有着不可比拟的作用，并且用量日益增加。例如对弹性有要求的密封用瓶塞，在针刺取药之后，出现的孔洞仍然能够自动封闭，保持气密性，并且因破损而产生掉落碎渣。密封用瓶塞必须要有很好的耐药剂性、耐恶劣环境灭菌处理，如此才能保证在使用过程中旳稳定性。如果瓶塞是用来密封储存血液的还需要求瓶塞不会与血液起反应而引起血液变质及凝血反应，且硅橡胶植入材料在介入人体的过程中会粘附细菌，从而引起伤口感染，对其使用带来不便，实际上，硅橡胶在未经过改性的条件下很难满足临床的需要。一般通过对硅橡胶进行表面改性或者共混改性来达到实际应用需求。硅橡胶在临床的应用不断地被研究开发，市场已经有了很多成熟的产品。医用硅橡胶材料作为医用髙分子材料使用，其制品呈现多功能化，在临床应用效果显著，备受专家学者关注。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对硅橡胶植入材料在介入人体的过程中会粘附细菌，从而引起伤口感染，对其使用带来不便的问题，提供了一种抗菌医用硅橡胶的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种抗菌医用硅橡胶的制备方法，具体制备步骤为：（1）取新鲜牛骨水洗后与去离子水按质量比1：1装入高压锅中煮沸3～5h，冷却后刮去表面的肉质和筋膜并干燥粉碎，过60目筛，得牛骨碎粒；（2）将牛骨碎粒装入马弗炉中煅烧，冷却至室温后球磨，过200目筛，得天然羟基磷灰石；（3）取硝酸银、硝酸锌加入去离子水中搅拌均匀，再滴加质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，搅拌混合得复合银锌抗菌剂；（4）取天然羟基磷灰石、八甲基环四硅氧烷加入去离子水中超声分散，再加入盐酸多巴胺、过氧化钠、复合银锌抗菌剂、质量分数为10%甲醛溶液，并用质量分数为20%氨水调节ph为8.0～9.0，在避光处反应2～3天后过滤干燥，得抗菌天然羟基磷灰石；（5）取液体硅橡胶a置于开炼机上开炼成薄带，再加入液体硅橡胶b、抗菌天然羟基磷灰石、硅烷偶联剂kh-570，继续塑料8～10min后出料，得抗菌医用硅橡胶。步骤（2）所述煅烧过程为以5～10℃/min速率升温至500～600℃，煅烧1～2h后，继续升温至1350～1400℃煅烧6～8h，再静置降温至1000～1100℃煅烧1～2h。步骤（3）所述复合银锌抗菌剂组成原料重量份为0.02～0.03份硝酸银，0.02～0.04份硝酸锌，加入150～200份去离子水，20～30份柠檬酸三钠溶液。步骤（4）所述物料重量份为10～30份天然羟基磷灰石，1～2份八甲基环四硅氧烷，300～500份去离子水，1～2份盐酸多巴胺，0.6～0.8份过氧化钠，100～150份复合银锌抗菌剂，20～30份甲醛溶液。步骤（5）所述开炼参数为辊距为3～4mm，速比为1：1～1：1.2，前辊温度为55～60℃，后辊温度为50～55℃。步骤（5）所述液体硅橡胶a、液体硅橡胶b、抗菌天然羟基磷灰石、硅烷偶联剂kh-570重量份为30～40份液体硅橡胶a，30～40份液体硅橡胶b，10～30份抗菌天然羟基磷灰石，2～3份硅烷偶联剂kh-570。步骤（5）所述液体硅橡胶为双组份液体硅橡胶k-lim1006a。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明通过高温煅烧牛骨生成高强度的具有α﹣磷酸三钙晶型以及高降解性，高生物活性的天然羟基磷灰石，并以其为载体，通过多巴胺聚合反应粘附在羟基磷灰石表面，并通过聚多巴胺对银、锌离子的还原和螯合作用，利用原位还原银、锌离子的方法将银、锌均匀负载在天然羟基磷灰石表面制成抗菌天然羟基磷灰石，再与硅橡胶混合开炼，硅橡胶的在过氧化物的作用下使乙烯基成为自由基，从而在乙烯基之间形成化学键，硫化时界面处的乙烯基之间在硫化剂的作用下形成了化学键结合，形成牢固结合，其含羟基磷灰石一方面能与骨组织形成骨性结合，使材料得以固定，另一方面则完全具备硅橡胶的性能，如在颌面美容整形术中，当填充材料接近皮肤时，要求填充材料无色，以保持与皮肤色泽一致，硅橡胶无色、透明的特性即可达到这一要求；（2）本发明抗菌医用硅橡胶呈现出较好的抗菌性能，且抗菌成分不会析出而进入细胞内产生细胞毒性，具有良好的生物相容性。具体实施方式取新鲜牛骨并用去离子水洗涤3～5次，再将洗涤后的牛骨与去离子水按质量比1：1装入高压锅中煮沸3～5h，冷却至室温后取出牛骨，并用钢刀刮去牛骨表面的肉质和筋膜后转入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，再将干燥后的牛骨装入粉碎机中粉碎，过60目筛，得牛骨碎粒，将牛骨碎粒装入马弗炉中，以5～10℃/min速率升温至500～600℃，煅烧1～2h后，继续升温至1350～1400℃煅烧6～8h，再静置降温至1000～1100℃煅烧1～2h，冷却至室温后，将煅烧产物转入球磨机中，以300～400r/min转速球磨30～40min，过200目筛，得天然羟基磷灰石，取0.02～0.03g硝酸银，0.02～0.04g硝酸锌，加入150～200ml去离子水中，以300～400r/min搅拌20～30min，再以1～2g/min滴加20～30g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌20～30min，得复合银锌抗菌剂，取10～30g天然羟基磷灰石，1～2g八甲基环四硅氧烷，加入300～500ml去离子水中，以300w超声波超声分散20～30min，再加入1～2g盐酸多巴胺，0.6～0.8g过氧化钠，100～150g复合银锌抗菌剂，20～30g质量分数为10%甲醛溶液，并用质量分数为20%氨水调节ph为8.0～9.0，在避光处反应2～3天，过滤干燥得抗菌天然羟基磷灰石，取30～40g液体硅橡胶a置于开炼机上练成薄带，辊距为3～4mm，速比为1：1～1：1.2，前辊温度为55～60℃，后辊温度为50～55℃，塑炼5～8min，再加入30～40g液体硅橡胶b，10～30g抗菌天然羟基磷灰石，2～3g硅烷偶联剂kh-570，继续塑料8～10min后出料，得抗菌医用硅橡胶。取新鲜牛骨并用去离子水洗涤3次，再将洗涤后的牛骨与去离子水按质量比1：1装入高压锅中煮沸3h，冷却至室温后取出牛骨，并用钢刀刮去牛骨表面的肉质和筋膜后转入干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，再将干燥后的牛骨装入粉碎机中粉碎，过60目筛，得牛骨碎粒，将牛骨碎粒装入马弗炉中，以5℃/min速率升温至500℃，煅烧1h后，继续升温至1350℃煅烧6h，再静置降温至1000℃煅烧1h，冷却至室温后，将煅烧产物转入球磨机中，以300r/min转速球磨30min，过200目筛，得天然羟基磷灰石，取0.02g硝酸银，0.02g硝酸锌，加入150ml去离子水中，以300r/min搅拌20min，再以1g/min滴加20g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌20min，得复合银锌抗菌剂，取10g天然羟基磷灰石，1g八甲基环四硅氧烷，加入300ml去离子水中，以300w超声波超声分散20min，再加入1g盐酸多巴胺，0.6g过氧化钠，100g复合银锌抗菌剂，20g质量分数为10%甲醛溶液，并用质量分数为20%氨水调节ph为8.0，在避光处反应2天，过滤干燥得抗菌天然羟基磷灰石，取30g液体硅橡胶a置于开炼机上练成薄带，辊距为3mm，速比为1：1，前辊温度为55℃，后辊温度为50℃，塑炼5min，再加入30g液体硅橡胶b，10g抗菌天然羟基磷灰石，2g硅烷偶联剂kh-570，继续塑料8min后出料，得抗菌医用硅橡胶。取新鲜牛骨并用去离子水洗涤4次，再将洗涤后的牛骨与去离子水按质量比1：1装入高压锅中煮沸4h，冷却至室温后取出牛骨，并用钢刀刮去牛骨表面的肉质和筋膜后转入干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，再将干燥后的牛骨装入粉碎机中粉碎，过60目筛，得牛骨碎粒，将牛骨碎粒装入马弗炉中，以8℃/min速率升温至550℃，煅烧1h后，继续升温至1375℃煅烧7h，再静置降温至1050℃煅烧1h，冷却至室温后，将煅烧产物转入球磨机中，以350r/min转速球磨35min，过200目筛，得天然羟基磷灰石，取0.02g硝酸银，0.03g硝酸锌，加入180ml去离子水中，以350r/min搅拌25min，再以1g/min滴加25g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌25min，得复合银锌抗菌剂，取20g天然羟基磷灰石，1g八甲基环四硅氧烷，加入400ml去离子水中，以300w超声波超声分散25min，再加入1g盐酸多巴胺，0.7g过氧化钠，120g复合银锌抗菌剂，25g质量分数为10%甲醛溶液，并用质量分数为20%氨水调节ph为8.5，在避光处反应2天，过滤干燥得抗菌天然羟基磷灰石，取35g液体硅橡胶a置于开炼机上练成薄带，辊距为3mm，速比为1：1.1，前辊温度为58℃，后辊温度为53℃，塑炼7min，再加入35g液体硅橡胶b，20g抗菌天然羟基磷灰石，2g硅烷偶联剂kh-570，继续塑料9min后出料，得抗菌医用硅橡胶。取新鲜牛骨并用去离子水洗涤5次，再将洗涤后的牛骨与去离子水按质量比1：1装入高压锅中煮沸5h，冷却至室温后取出牛骨，并用钢刀刮去牛骨表面的肉质和筋膜后转入干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，再将干燥后的牛骨装入粉碎机中粉碎，过60目筛，得牛骨碎粒，将牛骨碎粒装入马弗炉中，以10℃/min速率升温至600℃，煅烧2h后，继续升温至1400℃煅烧8h，再静置降温至1100℃煅烧2h，冷却至室温后，将煅烧产物转入球磨机中，以400r/min转速球磨40min，过200目筛，得天然羟基磷灰石，取0.03g硝酸银，0.04g硝酸锌，加入200ml去离子水中，以400r/min搅拌30min，再以2g/min滴加30g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌30min，得复合银锌抗菌剂，取30g天然羟基磷灰石，2g八甲基环四硅氧烷，加入500ml去离子水中，以300w超声波超声分散30min，再加入2g盐酸多巴胺，0.8g过氧化钠，150g复合银锌抗菌剂，30g质量分数为10%甲醛溶液，并用质量分数为20%氨水调节ph为9.0，在避光处反应3天，过滤干燥得抗菌天然羟基磷灰石，取40g液体硅橡胶a置于开炼机上练成薄带，辊距为4mm，速比为1：1.2，前辊温度为60℃，后辊温度为55℃，塑炼8min，再加入40g液体硅橡胶b，30g抗菌天然羟基磷灰石，3g硅烷偶联剂kh-570，继续塑料10min后出料，得抗菌医用硅橡胶。对照例：东莞某公司生产的抗菌医用硅橡胶。将实例及对照例的抗菌医用硅橡胶进行检测，具体检测如下：力学性能测试：按照国标gb/t528-2009测定复合材料的拉伸强度、断裂伸长率。静态水接触角测试：将待测的硅橡胶表面清理干净后，放在样品台上，调节液滴大小为0.5ul，通过上下移动样品台将液滴接下，稳定10s后读数，在同一个样品的不同位置测量五次取平均值。抗菌性能测试：（1）将橡胶片裁剪成1cm×1lcm的样片，用乙醇洗净后待用。（2）将金黄色葡萄球菌菌种活化，配制成浓度为1×104cfu/ml～5×104cfu/ml的菌悬液。然后将裁剪好的橡胶片放入。（3）将装有菌悬液和橡胶片的三角烧瓶固定于振荡摇床上，在20℃-25℃的温度下以300r/min振摇2min。然后取1.0ml的菌悬液稀释至100倍。（4）吸取振荡后样液l.0ml，在琼脂基上接种，在自然光下，37℃培养48h。然后gb15979-2003中方法进行菌落计数。（5）该实验的空白对照组和阴性对照组均按上述方法进行操作。（6）试验重复3次，按公式计算抑菌率.具体检测结果如表1。表1性能表征对比表检测项目实例1实例2实例3对照例拉伸强度/mpa1112105断裂伸长率/%550555560210接触角/°52.351.050.926.1抑菌率/%100959751由表1可知，本发明制备的抗菌医用硅橡胶具有良好的力学性能、接触角和抑菌率。当前第1页12