一种医用复合物涂层剂、其制备方法及应用与流程

本发明涉及医疗器械的抗凝血和抗菌涂层技术领域，尤其涉及一种医用复合物涂层剂、其制备方法及应用。

背景技术

介入导管在使用过程中往往伴随有医院内获得性的感染和介入部位的凝血。据报道，在长期留置的导尿管中发生感染的比例可达50％，中心静脉导管相关血流感染发生率以0.44％/天的速度增加，这显著增加了患者的生存风险和医疗负担。大多数情况下，病菌经由伤口部位的导管外表面进入人体，接着在导管表面粘附繁殖，引发院内感染。此外，导管作为客体材料，在与血液接触时不可避免地导致凝血的发生，导管表面的凝血进一步促进病菌的粘附和繁殖。

本体共混法、表面接枝法、浸渍法和表面物理涂覆法是四种常见的抗感染和抗凝血介入导管的制备手段，其中表面物理涂覆法具备工艺简单的特点而被广泛应用。一种常见的方式是利用生物基离子聚合物与相对应的阴阳生物基离子表面活性剂之间形成的电荷复合物制备医用涂层，通过调节阴、阳生物基离子表面活性剂的疏水性可以使这种电荷复合物溶于有机溶剂而不溶于水，从而可以通过“浸渍-干燥”的简易方式制备较为稳定的抗感染和抗凝血涂层，如edwards公司的采用肝素/苯扎氯铵的电荷复合物涂覆中心静脉导管表面，从而达到抗凝血和抗菌双功能的目的。但是这种方法所使用的季铵盐表面活性剂的毒副作用大，难以降解代谢，在大剂量使用时，比如作为经外周静脉的中心静脉导管和电极消融导管等较大比表面积医用导管的抗菌/抗凝血涂层时，这类涂层容易导致肌肉组织的损伤、白细胞的细胞膜破裂以及肝脏损伤(如公开号为4510135的美国专利)。采用阳离子聚合物与阴生物基离子表面活性剂也能形成类似于肝素/季铵盐的电荷复合物涂层。如biomacromolecules,2017,18(4),1387报道了具有抗菌性质的聚赖氨酸/多库酯钠电荷复合物涂层，同样地，这种涂层使用的阴生物基离子表面活性剂多库酯钠也具有一定的毒副作用，不宜与其它具有肝毒性的药物同时使用。而且多库酯钠通常作为口服药物使用，通过导管涂层的方式进入血管内相当于静脉给药，其应用安全性需要更加全面的评估。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种医用复合物涂层剂、其制备方法及应用，用于解决现有医用涂层毒副作用大和难以降解代谢的问题，安全性更高。

本发明提供了一种医用复合物涂层剂，由包括生物基离子聚合物和生物基离子表面活性剂的原料制备而成；

所述生物基离子表面活性剂选自三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠、n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠和n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠中的一种。

优选的，所述生物基离子聚合物包括聚赖氨酸盐酸盐、聚l-精氨酸盐酸盐、肝素钠、脱乙酰壳聚糖、透明质酸钠、硫酸葡萄糖和硫酸软骨素中的一种或几种。

优选的，所述聚赖氨酸盐酸盐选自多聚l-赖氨酸盐酸盐、多聚ε-赖氨酸盐酸盐、其它氨基酸与赖氨酸的共聚物的盐酸盐中的一种或几种。

优选的，所述医用复合物涂层剂中，未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量为0.1～5wt％。

本发明还提供了一种上文所述医用复合物涂层剂的制备方法，包括以下步骤：

将生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液混合，在10～80℃下反应0.5～24h，得到医用复合物涂层剂。

优选的，所述生物基离子表面活性剂按照以下方法进行制备：

将物料a与物料b进行反应，得到生物基离子表面活性剂；

所述物料a为季铵盐或磺酸盐；

所述物料b为疏水性的生物酸的衍生物。

优选的，所述物料a为2-氨基乙磺酸钠或2-羟乙基三甲基氯化铵；

所述物料b选自脂肪酸的衍生物、胆酸的衍生物和琥珀酸甾醇酯的衍生物中的一种或几种。

优选的，所述物料b选自硬脂酰氯、丁二酸单胆固醇酯酰氯、三乙酰胆酸酰氯和三丁酰胆酸酰氯中的一种。

优选的，所述生物基离子表面活性剂的水溶液的浓度为0.1～10wt％；所述生物基离子聚合物的水溶液的浓度为0.1～10wt％；

所述生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物的电荷比为0.9～3：1。

本发明还提供了一种医用复合物涂层剂的使用方法，包括以下步骤：

a)将医用复合物涂层剂与有机溶剂混合，得到医用复合物涂层剂的有机溶液；

所述医用复合物涂层剂包括上文所述的医用复合物涂层剂或上文所述的制备方法制备的医用复合物涂层剂；

b)将所述医用复合物涂层剂的有机溶液通过浸渍、干燥涂覆于待涂覆物体的表面。

本发明提供了一种医用复合物涂层剂，由包括生物基离子聚合物和生物基离子表面活性剂的原料制备而成；所述生物基离子表面活性剂选自三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠、n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠和n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠中的一种。特定的生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物协同作用，制备得到的医用复合物涂层的安全性更高，医用涂层毒副作用小，容易降解代谢。

本发明还提供了一种医用复合物涂层剂的制备方法，包括以下步骤：将生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液混合，在10～80℃下反应0.5～24h，得到医用复合物涂层剂。与现有技术中的苯扎氯铵、三(十八烷基)氯化铵以及多库酯钠两类表面活性剂的性质显著不同，本发明提供的生物基离子表面活性剂在体内发生缓慢水解并且或能被脂肪酶以及蛋白质消化酶所分解为具有确定生物安全性的生物酸和2-羟乙基三甲基氯化铵和/或者2-氨基乙磺酸钠。将上述生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液反应，得到的医用复合物涂层的安全性更高，医用涂层毒副作用小，容易降解代谢。

附图说明

图1为实施例12制备得到的医用导管涂层的形貌；

图2为实施例1按照实施例10的方法制备得到的医用导管涂层的形貌。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种医用复合物涂层剂，由包括生物基离子聚合物和生物基离子表面活性剂的原料制备而成；

所述生物基离子表面活性剂选自三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tacc)、三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tbcc)、硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(sc)、n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(tca)、n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠(sta)和n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta)中的一种。

特定的生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物协同作用，制备得到的医用复合物涂层的安全性更高，医用涂层毒副作用小，容易降解代谢。

在本发明中，所述生物基离子聚合物优选包括聚赖氨酸盐酸盐、聚l-精氨酸盐酸盐、肝素钠、脱乙酰壳聚糖、透明质酸钠、硫酸葡萄糖和硫酸软骨素中的一种或几种。所述聚赖氨酸盐酸盐优选为多聚l-赖氨酸盐酸盐、多聚ε-赖氨酸盐酸盐、其它氨基酸与赖氨酸的共聚物的盐酸盐中的一种或几种；更优选为多聚l-赖氨酸盐酸盐、多聚ε-赖氨酸盐酸盐、赖氨酸和丙氨酸的共聚物的盐酸盐、赖氨酸和精氨酸的共聚物的盐酸盐中的一种或几种。所述生物基离子聚合物具有特有的生物活性，还可以增加涂层的物理强度和平整性。

由于在合成医用复合物涂层剂的过程中，生物基离子聚合物和生物基离子表面活性剂是按照正负电荷比1：1形成复合物沉淀，即医用复合物涂层剂，这个电荷比恒定不变。为了得到更为平整光滑的医用涂层，本发明在满足正负电荷比1：1的基础上，额外增加了生物基离子表面活性剂的含量，即未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量。所述医用复合物涂层剂中，未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量优选为0.1～5wt％；更优选为1～3wt％。在本发明的某些实施例中，所述医用复合物涂层剂中，未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量为3wt％。

本发明还提供了一种上文所述医用复合物涂层剂的制备方法，包括以下步骤：

将生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液混合，在10～80℃下反应0.5～24h，得到医用复合物涂层剂。

所述生物基离子表面活性剂选自三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠、n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠和n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠中的一种。

所述生物基离子表面活性剂可以自制，也可以采用一般市售。在本发明的某些实施例中，所述生物基离子表面活性剂为市售的n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(tca)。在本发明的某些实施例中，所述生物基离子表面活性剂按照以下方法进行制备：

将物料a与物料b进行反应，得到生物基离子表面活性剂；

所述物料a为季铵盐或磺酸盐；

所述物料b为疏水性的生物酸的衍生物。

所述物料a为季铵盐或磺酸盐。在本发明的某些实施例中，所述物料a为2-氨基乙磺酸或2-羟乙基三甲基氯化铵。

所述物料b为疏水性的生物酸的衍生物。所述疏水性的生物酸的衍生物优选包括脂肪酸的衍生物、胆酸的衍生物和琥珀酸甾醇酯的衍生物中的一种或几种。所述脂肪酸的衍生物优选为脂肪酰氯一种或几种。所述脂肪酰氯中用到的脂肪酸优选为芥酸、硬脂酸、油酸、亚麻酸、棕榈酸、月桂酸和辛癸酸的一种或几种。在本发明的某些实施例中，所述脂肪酸的衍生物为硬脂酰氯。在本发明的某些实施例中，所述胆酸的衍生物为三乙酰胆酸酰氯、三丁酰胆酸酰氯和三己酰胆酸酰氯中的一种或几种。所述琥珀酸甾醇酯优选为琥珀酸胆固醇酯、琥珀酸豆甾醇酯和琥珀酸麦角甾醇酯中的一种或几种。在本发明的某些实施例中，所述琥珀酸甾醇酯的衍生物为琥珀酸单胆固醇酯酰氯(即丁二酸单胆固醇酯酰氯)、琥珀酸单豆甾醇酯酰氯和琥珀酸单麦角甾醇酯酰氯。

上述疏水性的生物酸的衍生物中的生物酸可在人体内找到，并具有独特的生理活性功能，如脂肪酸是细胞膜的主要成分，可为人体提供能量；胆酸是人体胆汁的主要成分之一，对人体吸收脂肪具有重要作用；胆固醇和植物甾醇是人体组织细胞所不可缺少的重要物质，因此它们具有已知的和证据确凿的生物安全性。

在本发明中，所述疏水性的生物酸的衍生物可以自制，也可以采用一般市售。

在本发明的某些实施例中，所述疏水性的生物酸的衍生物为市售的硬脂酰氯。

在本发明的某些实施例中，所述疏水性的生物酸的衍生物由对应的疏水性的生物酸制成。例如：三乙酰胆酸酰氯由三乙酰胆酸制成；三丁酰胆酸酰氯由三丁酰胆酸制成；三乙酰胆酸酰氯由三乙酰胆酸制成。本发明对所述疏水性的生物酸制成疏水性的生物酸的衍生物的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的疏水性的生物酸制成疏水性的生物酸的衍生物的制备方法即可。所述疏水性的生物酸可以自制，也可以采用一般市售。本发明对所述疏水性的生物酸的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的疏水性的生物酸的制备方法即可。

优选的，所述疏水性的生物酸的制备方法具体为：

将胆酸溶液与脂肪酸酐在有机溶剂中进行回流反应，加水稀释，冷却后，过滤得到脂肪酰胆酸。

所述胆酸溶液的溶剂优选为四氢呋喃。所述胆酸溶液的浓度优选为5wt％。所述酸酐优选为醋酸酐或丁酸酐。所述胆酸与酸酐的摩尔比优选为1：5。

所述回流反应的温度优选为60～70℃。所述回流反应的时间优选为12h。所述回流反应后，优选还包括加入过量水。

优选的，所述疏水性的生物酸的衍生物的制备方法具体为：

配制疏水性的生物酸的溶液，在冰水浴中冷却后，加入氯化亚砜，室温下反应1～2h，再升温到沸腾温度反应5～12h，得到疏水性的生物酸的衍生物。

所述疏水性的生物酸的溶液中的溶剂优选为无水四氢呋喃。所述疏水性的生物酸的溶液的质量浓度优选为4～5wt％。所述疏水性的生物酸与氯化亚砜的摩尔比优选为1：1～2。

所述加入的时间优选为20～120min。

在本发明的某些实施例中，所述沸腾温度为50℃。

所述反应后，优选还包括：减压蒸馏。所述减压蒸馏用于脱除溶剂和副产物。本发明对所述减压蒸馏的设备和参数并无特殊的限制，根据实验需要采用本领域技术人员熟知的减压蒸馏的设备和参数即可。

在本发明的某些实施例中，采用市售的疏水性的生物酸的一种衍生物制得本发明所需的疏水性的生物酸的衍生物。例如：所述丁二酸单胆固醇酯酰氯由市售的丁二酸单胆固醇酯制成。本发明对所述疏水性的生物酸的一种衍生物制得所需的疏水性的生物酸的衍生物的制备方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的疏水性的生物酸的一种衍生物制得所需的疏水性的生物酸的衍生物的制备方法即可。

优选的，具体为：

配制丁二酸单胆固醇酯的溶液，在冰水浴中冷却后，加入氯化亚砜，室温下反应1～2h，再升温到沸腾温度反应5～12h，得到丁二酸单胆固醇酯酰氯。

所述丁二酸单胆固醇酯的溶液中的溶剂优选为无水四氢呋喃。所述丁二酸单胆固醇酯的溶液的质量浓度优选为4～5wt％。所述丁二酸单胆固醇酯与氯化亚砜的摩尔比优选为1：1～2。

所述加入的时间优选为20～120min。

在本发明的某些实施例中，所述沸腾温度为65℃。

所述反应后，优选还包括：减压蒸馏。所述减压蒸馏用于脱除溶剂和副产物。本发明对所述减压蒸馏的设备和参数并无特殊的限制，根据实验需要采用本领域技术人员熟知的减压蒸馏的设备和参数即可。

所述疏水性的生物酸可以增加涂层的疏水性，其不溶于水而溶于有机溶剂的特性方便将所述医用复合物涂层剂均匀地涂覆于医用导管表面。同时，疏水性的生物酸具有已知的和证据确凿的生物安全性。

得到物料a与物料b后，将物料a与物料b进行反应，得到生物基离子表面活性剂。

优选的，具体为：

当物料a为磺酸盐时：

将物料a的溶液与naoh固体混合，在室温条件下，加入物料b的溶液，反应2～12h，得到生物基磺酸盐表面活性剂。

所述物料a的溶液的溶剂优选为四氢呋喃和去离子水的混合溶液。本发明对所述四氢呋喃和去离子水的配比并无特殊的限制，在本发明的某些实施例中，所述四氢呋喃和去离子水的体积比为80：20或19：1。所述物料a的溶液的浓度优选为2～10wt％。在本发明的某些实施例中，所述物料a的溶液的浓度为5wt％。

所述物料a与所述naoh固体的摩尔比优选为0.25～1：1。在本发明的某些实施例中，所述物料a与所述naoh固体的摩尔比为1：1或0.5：1。

所述物料b的溶液的溶剂优选为四氢呋喃。所述物料b的溶液的浓度优选为5～15wt％。在本发明的某些实施例中，所述物料b的溶液的浓度为3wt％或5wt％。

所述物料a与物料b的摩尔比优选为1～3：1。在本发明的某些实施例中，所述物料a与物料b的摩尔比为2：1。

所述物料b溶液加入的时间优选为0.25～1h。在本发明的某些实施例中，所述物料b溶液加入的时间为0.5h或0.25h。

所述反应的温度优选为室温。所述反应的时间为2～12h。在本发明的某些实施例中，所述反应的时间为12h。

所述反应后，优选还包括脱除溶剂和干燥。本发明对所述脱除溶剂和干燥的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的脱除溶剂和干燥的方法即可。

在本发明的某些实施例中，所述脱除溶剂前还包括：加入盐酸中和反应ph值至7.0。

当物料a为季铵盐时：

将物料a、物料b和无水三乙胺在溶剂中进行反应，得到生物基季铵盐表面活性剂。

所述反应前，优选还包括将物料b进行干燥。

所述溶剂优选为无水二氯甲烷。

所述物料a、物料b和无水三乙胺的摩尔比优选为1：1：1。本发明对所述溶剂的用量并无特殊的限制，能够将物料a与物料b完全溶解即可。

所述反应的温度优选为室温。所述反应的时间为2～24h。在本发明的某些实施例中，所述反应的时间为12h或24h。

所述反应后，优选还包括：过滤和脱除溶剂。所述过滤用于除去沉淀。本发明对所述过滤和脱除溶剂的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤和脱除溶剂的方法即可。

在本发明中，所述生物基离子聚合物优选包括聚赖氨酸盐酸盐、聚l-精氨酸盐酸盐、肝素钠、脱乙酰壳聚糖、透明质酸钠、硫酸葡萄糖和硫酸软骨素中的一种或几种。所述聚赖氨酸盐酸盐优选为多聚l-赖氨酸盐酸盐、多聚ε-赖氨酸盐酸盐、其它氨基酸与赖氨酸的共聚物的盐酸盐中的一种或几种；更优选为多聚l-赖氨酸盐酸盐、多聚ε-赖氨酸盐酸盐、赖氨酸和丙氨酸的共聚物的盐酸盐、赖氨酸和精氨酸的共聚物的盐酸盐中的一种或几种。所述生物基离子聚合物具有特有的生物活性，还可以增加涂层的物理强度和平整性。

得到生物基离子表面活性剂后，将生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液混合，在10～80℃下反应0.5～24h，得到医用复合物涂层剂。

优选的，将生物基离子表面活性剂的水溶液与生物基离子聚合物的水溶液混合具体为：

将生物基离子表面活性剂的水溶液滴加至生物基离子聚合物的水溶液中。

所述生物基离子表面活性剂的水溶液的浓度优选为0.1～10wt％。在本发明的某些实施例中，所述生物基离子表面活性剂的水溶液的浓度为2wt％、2.5wt％、4wt％、5wt％、6wt％或7.82wt％。所述生物基离子聚合物的水溶液的浓度优选为0.1～10wt％。在本发明的某些实施例中，所述生物基离子聚合物的水溶液的浓度为1.64wt％、2wt％、2.66wt％或3wt％。本发明对所述生物基离子表面活性剂的水溶液和生物基离子聚合物的水溶液的配制方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的溶液的方法即可。

所述生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物的电荷比优选为0.9～3：1；更优选为1～2：1。在本发明的某些实施例中，所述生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物的电荷比为0.9：1、1：1、1.08：1、1.15：1、2：1或2.03：1。

所述滴加的时间优选为10～30min，在本发明的某些实施例中，所述滴加时间为30min。

所述反应的温度为10～80℃。在本发明的某些实施例中，所述反应的温度为80℃。所述反应的时间为0.5～24h。在本发明的某些实施例中，所述反应的时间为4h。在本发明的某些实施例中，所述反应为先在80℃下反应3h，冷却至室温后再搅拌反应12h。

所述反应后，优选还包括：将所述反应后的沉淀进行洗涤。

所述洗涤优选为用热水洗涤。所述热水的温度优选为50～90℃。所述水优选为去离子水。本发明对所述洗涤的次数并无特殊的限制，可以根据实际情况进行选择，在本发明的某些实施例中，所述洗涤的次数为3～5次。

在本发明的某些实施例中，所述洗涤后还包括干燥。所述干燥优选为真空干燥。本发明对所述干燥的参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的参数即可。

本发明还提供了一种医用复合物涂层剂的使用方法，包括以下步骤：

a)将医用复合物涂层剂与有机溶剂混合，得到医用复合物涂层剂的有机溶液；

所述医用复合物涂层剂为上文所述的医用复合物涂层剂或上文所述的制备方法制备的医用复合物涂层剂；

b)将所述医用复合物涂层剂的有机溶液通过浸渍、干燥涂覆于待涂覆物体的表面。

所述有机溶剂优选为乙醇和/或异丙醇。

一般地，具备更多碳原子数的生物酸所制备的医用复合物涂层具有更高的稳定性，从而在血管内更难被血液和药液所冲刷掉。但是碳原子数太高，将会导致所得涂层难以溶于乙醇和异丙醇，从而不利于在导管上制备医用涂层，因此，优选碳原子数在16～36以内的生物酸的衍生物，从而可以获得性能最优的医用复合物涂层。

本发明对所述医用复合物涂层剂与有机溶剂的配比并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的医用复合物涂层剂与有机溶剂的配比即可。

本发明对所述浸渍和干燥的方法和参数并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的医用涂层剂溶液浸渍和干燥的方法和参数即可。

本发明对上述所采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。

本发明提供了一种医用复合物涂层剂，由包括生物基离子聚合物和生物基离子表面活性剂的原料制备而成；所述生物基离子表面活性剂选自三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯、n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠、n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠和n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠中的一种。特定的生物基离子表面活性剂与生物基离子聚合物协同作用，制备得到的医用复合物涂层的安全性更高，医用涂层毒副作用小，容易降解代谢。

本发明还提供了一种医用复合物涂层剂的制备方法，包括以下步骤：将生物基离子表面活性剂的溶液与生物基离子聚合物的溶液混合，在10～80℃下反应0.5～24h，得到医用复合物涂层剂。与现有技术中的苯扎氯铵、三(十八烷基)氯化铵以及多库酯钠两类表面活性剂的性质显著不同，本发明提供的生物基离子表面活性剂在体内发生缓慢水解并且或能被脂肪酶以及蛋白质消化酶所分解为具有确定生物安全性的生物酸和2-羟乙基三甲基氯化铵和/或者2-氨基乙磺酸。将上述生物基离子表面活性剂的溶液与生物基离子聚合物的溶液反应，得到的医用复合物涂层的安全性更高，医用涂层毒副作用小，容易降解代谢。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种医用复合物涂层剂、其制备方法及应用进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例中所用的原料均为一般市售。

实施例1

采用市售的n-脱氧胆酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(tca)作为生物基离子表面活性剂。将6.00gtca(0.0115mol阴离子)溶于100ml去离子水中，得到浓度为6wt％的tca水溶液，将1.64g分子量为15000～30000g/mol的多聚l-赖氨酸盐酸盐(pls，0.01mol阳离子)溶于82ml去离子水中，得到浓度为2wt％的pls水溶液，在80℃的水浴锅中，将tca水溶液滴加至pls水溶液中，充分搅拌4h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用50℃的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到pls/tca医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为24，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于5％。

实施例2

先制备生物基离子表面活性剂n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠(sta)：

将0.05mol2-氨基乙磺酸溶于四氢呋喃/水溶液中(四氢呋喃和水的体积比为80：20)，得到浓度为5wt％的2-氨基乙磺酸溶液，将0.025mol硬脂酰氯溶于四氢呋喃中，得到浓度为5wt％的硬脂酰氯溶液。在所述2-氨基乙磺酸钠溶液中加入0.05molnaoh固体，待naoh固体溶解后，室温条件下，滴加硬脂酰氯溶液，控制滴加速度，保证在0.5h内滴加完毕，之后继续反应12h，脱除溶剂干燥后制备得到n-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠(sta)。

将7.82gn-硬脂酰基-2-氨基磺酸钠(sta，0.02mol)溶于100ml去离子水中，得到浓度为7.82wt％的sta水溶液，将1.64gpls(0.01mol阴离子)溶于100ml去离子水中，得到浓度为1.64wt％的pls水溶液，在80℃的水浴锅中，将sta水溶液滴加至pls水溶液中，充分搅拌4h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到pls/sta医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为18，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于5％。

实施例3

先制备疏水性的生物酸的衍生物：丁二酸单胆固醇酯酰氯

将9.73g(0.02mol)丁二酸单胆固醇酯溶于200ml无水四氢呋喃中，配制成浓度为4.86wt％的丁二酸单胆固醇酯溶液，然后在冰水浴中冷却后，滴加氯化亚砜(0.025mol)，在30min内滴加完毕，之后室温下反应2h，再升温至65℃反应12h，最后减压蒸馏脱除溶剂，得到丁二酸单胆固醇酯酰氯。

再制备生物基离子表面活性剂n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta)：

将0.01mol2-氨基乙磺酸溶于四氢呋喃/水溶液中(四氢呋喃和水的体积比为19：1)得到浓度为5wt％的2-氨基乙磺酸钠溶液，将0.005mol丁二酸单胆固醇酯酰氯溶于四氢呋喃中，得到浓度为3wt％的丁二酸单胆固醇酯酰氯溶液。在所述2-氨基乙磺酸溶液中加入0.02molnaoh固体，待naoh固体溶解后，室温条件下，滴加丁二酸单胆固醇酯酰氯溶液，控制滴加速度使其在15min内滴加完毕，之后继续反应12h，加入盐酸中和反应ph值至7.0，脱除溶剂干燥后制备得到n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta)。

将2.00gn-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta，0.00325mol阴离子)615.7g/mol)溶于80ml去离子水中，得到浓度为2.5wt％的scta水溶液，将0.533g多聚l-赖氨酸盐酸盐(pls，0.00325mol阴离子)溶于20ml去离子水中，得到浓度为2.66wt％的pls水溶液，在80℃的水浴锅中，将scta水溶液滴加至pls水溶液中，充分搅拌4h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到pls/scta医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为31，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于2％。

实施例4

按照实施例3的制备方法制备n-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta)。

将2.00gn-单胆固醇丁二酸酰基-2-氨基乙磺酸钠(scta，0.00325mol阴离子)溶于50ml去离子水中，得到浓度为4wt％的scta水溶液，将0.578g分子量为10000～20000g/mol的聚l-精氨酸盐酸盐(pla，0.003mol)溶于28.9ml去离子水中，得到浓度为2.0wt％的聚l-精氨酸盐酸盐水溶液，在80℃的水浴锅中，将scta水溶液滴加至pls水溶液中，充分搅拌4h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到聚l-精氨酸盐酸盐/scta医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为31，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于2％。

实施例5

先制备疏水性的生物酸：三乙酰胆酸

将0.02mol胆酸溶于四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的胆酸溶液，加入0.1mol醋酸酐，在70℃下回流反应12h，加入过量水，冰箱冷却后，过滤得到三乙酰胆酸。

再制备疏水性的生物酸的衍生物：三乙酰胆酸酰氯

将0.02mol三乙酰胆酸溶于无水四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的溶液，然后在冰水浴中冷却后，缓慢滴加氯化亚砜(0.025mol)，在30min内滴加完毕，之后室温下反应2h，再升温至50℃反应12h，最后减压蒸馏脱除溶剂，得到三乙酰胆酸酰氯。

再制备三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tacc)：

将0.01mol三乙酰胆酸酰氯、等摩尔的干燥的2-羟乙基三甲基氯化铵与等摩尔的无水三乙胺在无水二氯甲烷中反应，控制反应的温度为室温，反应的时间为24h。反应结束后过滤掉固体沉淀，溶液相脱除溶剂后得到三乙酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tacc)。

将2.00gtacc(0.00305mol阳离子)溶于50ml去离子水中，得到浓度为4wt％的tacc水溶液，将1.362g肝素钠(hp，0.0015mol阴离子)溶于去离子水中，得到浓度为3wt％的hp水溶液，在80℃下，将tacc水溶液滴加至hp水溶液中，反应3h后，冷却至室温后再搅拌反应12h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用60℃的去离子水充分洗涤3次，得到hp/tacc医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为30，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于2％。

实施例6

先制备疏水性的生物酸：三丁酰胆酸

将0.02mol胆酸溶于四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的胆酸溶液，加入0.10mol丁酸酐，在70℃下回流反应12h，再加入500ml水，冰箱冷却后，过滤得到三丁酰胆酸。

再制备疏水性的生物酸的衍生物：三丁酰胆酸酰氯

将0.02mol三丁酰胆酸溶于无水四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的溶液，然后在冰水浴中冷却后，缓慢滴加氯化亚砜(0.02mol)，在30min内滴加完毕，之后室温下反应2h，再升温至50℃反应12h，最后减压蒸馏脱除溶剂，得到三丁酰胆酸酰氯。

再制备三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tbcc)：

将0.01mol三丁酰胆酸酰氯、等摩尔的干燥的2-羟乙基三甲基氯化铵和等摩尔的无水三乙胺在无水二氯甲烷中反应，控制反应的温度为室温，反应的时间为24h，反应结束后过滤去除三乙胺盐酸盐沉淀，脱除溶剂得到三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tbcc)。

将2.00gtbcc(0.00270mol阳离子)溶于100ml去离子水中，得到浓度为2wt％的tbcc水溶液，将1.65g肝素钠(hp，0.0024mol阴离子)溶于去离子水中，得到浓度为2wt％的hp水溶液，在80℃下，将tbcc水溶液滴加至hp水溶液中，反应3h后，冷却至室温后再搅拌反应12h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤3次，得到hp/tbcc医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为36，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于1％。

实施例7

先制备硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(sc)：

将0.05mol硬脂酰氯、等摩尔的2-羟乙基三甲基氯化铵和等摩尔的无水三乙胺在无水二氯甲烷中反应，所述反应的温度为室温，所述反应的时间为12h，过滤去除三乙胺盐酸盐沉淀，脱除溶剂得到硬脂酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(sc)。

将2.00gsc(0.0049mol阳离子)溶于40ml去离子水中，得到浓度为5wt％的sc水溶液，将3.17g肝素钠(hp，0.0046mol阴离子)溶于去离子水中，得到浓度为2wt％的hp水溶液，在80℃下，将sc水溶液滴加至hp水溶液中，反应3h后，冷却至室温后再搅拌反应12h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤3次，得到hp/sc医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为18，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于5％。

实施例8

按照实施例6的制备方法制备三丁酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(tbcc)

将2.00gtbcc(0.0027mol阳离子)溶于去离子水中，得到浓度为5wt％的tbcc水溶液，将0.961g透明质酸钠(ha，0.0024mol阴离子)溶于去离子水中，得到浓度为2wt％的ha水溶液，在80℃下，将tbcc水溶液滴加至ha水溶液中，反应3h后，冷却至室温后再搅拌反应12h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤3次，得到ha/tbcc医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为36，涂层剂在乙醇、异丙醇中的溶解度大于1％。

比较例1

采用多库酯钠作为生物基离子表面活性剂。将3.00g多库酯钠(0.0067mol阴离子)溶于60ml去离子水中，得到浓度为5wt％的苯扎氯铵水溶液，将1.0g多聚l-赖氨酸盐酸盐(pls，0.0061mol阳离子)溶于50ml去离子水中，得到浓度为2wt％的pls水溶液，在80℃的水浴锅中，将多库酯钠水溶液滴加至pls水溶液中，充分搅拌4h。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到pls/多库酯钠医用复合物涂层剂。本实施例中生物基离子表面活性剂多库酯钠的碳原子数为20。

比较例2

采用苯扎氯铵作为生物基离子表面活性剂。将3.00g苯扎氯氨(0.0085mol阳离子)溶于60ml去离子水中，得到浓度为5wt％的苯扎氯氨水溶液，将5.45g肝素钠(hp，0.0080mol阴离子)溶于100ml去离子水中，得到浓度为5.45wt％的hp水溶液，在80℃的水浴锅中，将苯扎氯氨水溶液滴加至hp水溶液中，充分搅拌4h。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤5次，真空干燥后得到hp/苯扎氯氨医用复合物涂层剂。本实施例中生物基离子表面活性剂苯扎氯铵的碳原子数为22。

比较例3

先制备疏水性的生物酸：三己酰胆酸

将0.02mol胆酸溶于四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的胆酸溶液，加入0.10mol己酸酐，在70℃下回流反应12h，再加入过量的水，冰箱冷却后，过滤得到三己酰胆酸。

再制备疏水性的生物酸的衍生物：三己酰胆酸酰氯

将0.02mol三己酰胆酸溶于无水四氢呋喃中，配制成浓度为5wt％的溶液，然后在冰水浴中冷却后，缓慢滴加氯化亚砜(0.02mol)，在30min内滴加完毕，之后室温下反应2h，再升温至50℃反应12h，最后减压蒸馏脱除溶剂，得到三己酸胆酸酰氯。

再制备三己酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(thcc)：

将0.01mol三己酰胆酸酰氯、等摩尔的干燥的2-羟乙基三甲基氯化铵和等摩尔的无水三乙胺在无水二氯甲烷中反应，所述反应的温度为室温，所述反应的时间为24h，过滤去除三乙胺盐酸盐沉淀，脱除溶剂得到三己酰胆酸2-羟乙基三甲基氯化铵酯(thcc)。

将2.00gthcc(0.00243mol阳离子)溶于100ml去离子水中，得到浓度为2wt％的thcc水溶液，将1.65g肝素钠(hp，0.0024mol阴离子)溶于去离子水中，得到浓度为2wt％的hp水溶液，在80℃下，将thcc水溶液滴加至hp水溶液中，反应3h后，冷却至室温后再搅拌反应12h，所述滴加的时间为30min。之后收集底部的白色沉淀，并用热的去离子水充分洗涤3次，得到hp/thcc医用复合物涂层剂。该涂层剂中涉及到的生物酸的碳原子数为42，涂层剂微溶于乙醇、异丙醇中。

实施例9

生物基离子表面活性剂的可降解性分析

方法：将本发明实施例1～8以及比较例1～3的所述的离子表面活性剂溶解于ph为7.0的磷酸盐缓冲溶液(0.05mol/l)中，配制成1％(w/v)的溶液，置于37℃的恒温摇床中，以100rpm的转速进行震荡培养，48h后终止反应，并冷冻干燥得到冻干粉。之后采用氯仿萃取产物水解所产生的生物酸，并通过核磁共振确定生物基离子表面活性剂的水解率。相应结果列于表1。同时，采用相同的方法测试苯扎氯铵和多库酯钠的水解率，相应结果列于表1。

表1实施例1～8以及比较例1～3的所述的离子表面活性剂的水解稳定性

从表1可以看出，本发明所提供的生物基离子表面活性剂相对于比较例具有更快的水解速率，而且从理论上可推测的，本发明所提供的生物基离子表面活性剂水解产物为生物酸和2-羟基三甲基氯化铵或者2-氨基乙磺酸，这三种物质均具有可以明确的和毋庸置疑的安全性。

实施例10：涂层剂的稳定性评估

涂层导管的制备：将实施例1～8以及比较例1～3制备的医用复合物涂层剂分别配制成质量浓度为1％的乙醇溶液，将尺寸为6f聚乙烯导管浸渍溶液中30s，再以60cm/min的速度取出，在60℃条件下热风吹干，再真空干燥得到医用复合物涂层剂涂覆的聚乙烯导管。

涂层稳定性评估：将聚乙烯导管浸泡于生理盐水中，37℃条件下震荡洗涤，2天后取出导管，去离子水充分洗涤后真空干燥，通过称重法评估涂层的损失率。相应结果列于表2。

表2实施例1～8、比较例1～3的医用复合物涂层剂制备的医用涂层损失率

从表2可以看出，涂层的稳定性提高随着疏水性的生物酸的碳原子数的增加而增加，但是当疏水性的生物酸的碳原子数太大时，如thcc(碳原子数为42)，所制备的复合物医用涂层剂将难以溶于有机溶剂而无法制备得到涂层。同时相对于比较例1和2，本发明所提供的方法具有更高的稳定性。

实施例11

涂层的体外细胞毒性评估：按照gb/t16886.5《医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验》所述的方法对涂层导管进行体外细胞毒性评价。具体为：

(1)涂层导管的制备：将实施例1～8以及比较例1～3制备的医用复合物涂层剂分别配制成质量浓度为1％的乙醇溶液，将尺寸为6f聚氨酯导管浸渍溶液中30s，再以60cm/min的速度取出，在60℃条件下热风吹干，再真空干燥得到医用复合物涂层剂涂覆的聚氨酯导管。

(2)待检测浸提液的制备：将聚氨酯导管裁剪成1cm长的小片段，环氧乙烷灭菌后，按照导管内外比表面积总和与生理盐水浸提液体积的比例为6cm²：1ml的方式在37℃条件下恒温震荡提取。48h后，固液分离，液体部分为待检测液。相同条件下的生理盐水作为阴性对照。阳性对照以5vol％二甲基亚砜制备。

(3)细胞毒性分析：冻存小鼠成纤维细胞在含有10vol％牛血清和1vol％青霉素-链霉素双抗的dmem培养基中培养传代48h，之后采用0.25％胰蛋白酶-edta溶液脱附，离心分离后重新分散在dmem培养基中，调整细胞浓度为10⁵/ml。移取100μl细胞液接种到96孔细胞培养板中，在二氧化碳培养箱中37℃培养24h后，移除原培养液，将100μl浸提液加入到培养板中，继续培养细胞72h。往每个微孔内加入20μlmtt(5g/l)，继续培养4h后，移除孔板内的液体，加入150μldmso，摇床震荡10min后，通过酶标仪在570nm和630nm波长下测定吸光度。最后由吸光度计算相对增值率并判定细胞毒性，相应结果列于表3。

表3实施例1～8、比较例1～3的医用复合物涂层剂的细胞毒性(mtt法)

从表3可以看出，本发明所提供的生物基电荷复合物医用涂层相对于文献已公开的方法具有更低的细胞毒性，而且可以通过增加生物酸的碳原子数来降低细胞毒性。另外，比较显著地，本发明所提供的生物基离子表面活性剂相对于苯扎氯氨具有更低的细胞毒性，这是因为本发明所提供的生物基离子表面活性剂具有可水解的化学特性。

实施例12

将实施例1得到的pls/tca医用复合物涂层剂2.000g与0.060gtca共同溶解于100ml无水乙醇中，得到pls/(tca+)医用复合物涂层剂，该涂层剂中未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量为3wt％。按照实施例10的方法制备医用导管涂层。干燥后通过电子扫描显微镜观测导管表面涂层的形貌。相应结果如图1所示。图1为实施例12制备得到的医用导管涂层的形貌。本实施例还观测了实施例10中由实施例1制得的导管表面涂层的形貌，如图2所示。图2为实施例1按照实施例10的方法制备得到的医用导管涂层的形貌。从图1和图2中可以看到，图1中的医用导管涂层更为均匀。

实施例13

本申请还将实施例2～8得到的医用复合物涂层剂2.000g分别与0.060g对应的生物基离子表面活性剂溶解于100ml无水乙醇中，得到相应的医用复合物涂层剂，所得的涂层剂中未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的含量为3wt％。按照实施例10的方法制备医用导管涂层。干燥后通过电子扫描显微镜观测导管表面涂层的形貌。同时，对比实施例10中对应实施例制得的导管表面涂层的形貌。实验结果表明，涂层剂中含有3wt％未发生电荷复合的生物基离子表面活性剂的医用导管涂层更为均匀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。