接枝聚合物及基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法技术

本发明专利技术公开了接枝聚合物，属于软镜技术领域，其结构通式如下：其中：m，n，p为1～1000；采用接枝聚合物的基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，包括如下步骤：超声震荡接枝聚合物后，将接枝聚合物溶于水中得到反应液，然后将成型后的软镜，浸泡于上述反应液中，然后取出晾干、烘干。本发明专利技术的接枝聚合物，无需改变现有的软镜的制备工艺路线，本发明专利技术的基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，整个过程不涉及对现有的软镜制备工艺进行改动，只需在以成型的软镜表面接枝一层高分子膜，即可达到抗菌效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软镜
，具体涉及接枝聚合物及基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法。
技术介绍
软镜，即隐形眼镜，也叫角膜接触镜，是根据人眼角膜形态以透明或染色材料制成的镜片，直接附着在角膜的泪液层表面，并能与人眼生理相容，最终达到矫正视力、美容或治疗的目的。但是，隐形眼镜在佩戴过程中，因其表面吸附泪液中的蛋白质、脂质、胶原等，从而容易滋生病菌，进而发生角膜水肿、角膜新生血管反应和过敏反应等副作用。医学证明，隐形眼镜中的金黄色葡萄球菌、曲霉菌可引起角膜炎、结膜炎等眼病。空气中其他病菌如大肠杆菌、革兰氏阳性菌等以及各种微生物代谢产物也会对眼镜造成伤害。因此，如何在佩戴软镜中避免上述问题将对软镜的进一步推广有着重要意义。为了解决上述现象，常见的护理手段就是佩戴结束后将软镜浸泡在镜片护理液中，利用后者中含有的少量抗菌剂如季铵盐类表面活性剂等，对镜片表面进行消毒、清洗。由此可以看出，如能制备出具有抗菌功能的镜片，直接抑制细菌在其表面生长，将可以从根本上克服软镜表面易繁殖细菌或其他微生物现象。目前，抗菌隐形眼镜的制备方法主要是有两种，其中美国专利5,213,801提到的是在里面掺杂银的陶瓷材料，其过程繁琐，且影响眼镜的色泽，不具有发展前景。而另一种是以季铵盐为主体的抗菌隐形眼镜，如EP2067797A1、JP11502949、JP06337378与JP6330820等专利。在该方案中，需要事先将抗菌单体添加到软镜单体中，然后聚合而成，因此就需要改变角膜接触镜现有的工艺路线。在本专利技术中，克服了以上的缺点，提出了一种表面接枝路线，通过将抗菌聚合物和软镜表面的羟基进行化学键合，从而将抗菌材料直接修饰到软镜表面。其中，未键合的聚合物通过水化等过程除去；与现有的抗菌软镜制备工艺相比，该技术不改变现有的软镜生产路线，简单便捷，适合大批量的生产。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供接枝聚合物，本专利技术的另一目的在于提供基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，针对目前制备抗菌软镜制备路线中的缺点，该方法路线简单，不需对现有的软镜制备工艺进行修改，只需将成型后的软镜浸入含有接枝聚合物的水溶液中，随后，取出软镜于100℃烘干，即可将抗菌成分修饰到镜片表面。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：接枝聚合物，其结构通式如下：其中：m，n，p为1～1000；其中，A为以下基团中的一种：R1是其中w为1～17；B为以下基团中的一种：其中q为1～250；C为以下基团中的一种：其中D是Cl、Br或I。其中，A提供季铵盐基团，季铵盐基团起到抗菌作用，C提供硅烷偶联基团，硅烷偶联基团便于与软镜表面羟基基团连接，而B中包含聚乙二醇官能团，聚乙二醇基团则可以改善软镜表面亲水性及防止蛋白分子在镜片表面吸附。所述的接枝聚合物聚合物的分子量为300～10万道尔顿；其中，季铵盐基团A的含量占比不超过70％，硅烷偶联C的含量占比不超过40％，聚乙二醇基团B的含量占比不超过在40％。采用接枝聚合物的基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，包括如下步骤：超声震荡接枝聚合物后，将接枝聚合物溶于水中得到反应液，然后将成型后的软镜，浸泡于上述反应液中，然后取出晾干、烘干。烘干后，将所得软镜浸渍在生理盐水中，洗去软镜中残余未反应的接枝聚合物。所述的超声震荡时间为5～10min min。所述的反应液中，接枝聚合物的质量浓度为0.01％～15％。所述的烘干温度为120℃，烘干时间为5～15分钟。所述的浸渍温度为60-100℃，浸渍过程中，浸渍液更换2～-3次。专利技术原理：基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，是将抗菌聚合物溶于水中，然后，将成型后的软镜浸入其中，接着，取出软镜于80～120℃烘干。在烘干过程中，通过硅烷偶联基团水解后产生的新鲜硅羟基(Si-OH)与软镜表面的羟基(-OH)进行化学键合，从而将抗菌成分修饰到镜片表面，未键合的聚合物通过水化等过程除去。其中，接枝聚合物在水溶液中的质量浓度为0.01～15％，其值可以随透镜组成的不同而变化，最高值是不损害所得软镜的物理性能，如镜片透光率、透氧系数、焦度清晰度、吸脂性和生物相容性等，最低浓度是指所得镜片基本达到抑菌性能，整个聚合物的分子量在300～10万道尔顿之间。其中，季铵盐基团的含量在0～70％间，硅烷偶联基团的含量在0～40％间、聚乙二醇基团的含量在0～40％间。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的接枝聚合物，既含有硅烷偶联基团又含有季铵盐基团，其中季铵盐官能团，能有效地抑制镜片表面的细菌的生长：而硅烷偶联基团水解后产生的新鲜硅羟基(Si-OH)与软镜表面的羟基(-OH)进行化学键合，从而将抗菌成分修饰到镜片表面，未键合的聚合物通过水化等过程除去，无需改变现有的软镜的制备工艺路线，而目前的专利都是将抗菌单体，添加到硅烷化单体中聚合而成，需改变角膜接触镜现有的工艺路线；本专利技术的基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，整个过程不涉及对现有的软镜制备工艺进行改动，只需在以成型的软镜表面接枝一层高分子膜，即可达到抗菌效果。附图说明图1是抗菌眼镜的合成示意图；图2是金黄色葡萄球菌分别在抗菌软镜表面与空白软镜表面上孵育不同小时图。具体实施方式本专利技术中的接枝聚合物结构如下：其中：m,n,p为1～1000。A为以下基团中的一种：D是Cl、Br或I，R1是其中w为1～17.B为以下基团中的一种：其中q为1～250.C为以下基团中的一种：其中D是Cl、Br或I。其中，A提供季铵盐基团，季铵盐基团起到抗菌作用，C提供硅烷偶联基团，硅烷偶联基团便于与软镜表面羟基基团连接，而B中包含聚乙二醇官能团，聚乙二醇基团则可以改善软镜表面亲水性及防止蛋白分子在镜片表面吸附。整个制备过程如下：使用超声震荡5min，然后将上述结构的接枝聚合物溶于100mL的水中，使其浓度为0.2mol/L；接着，将聚合成型后的软镜，浸泡于上述溶液中，然后取出晾干，并在120℃烘干5～15分钟。最后，将所得软镜放在生理盐水中洗去软镜中残余未反应的接枝聚合物。术语“抗菌”是指软镜表现出一种或多种以下性能：抑制细菌或其它微生物在透镜上生长，杀死在透镜表面上或在透镜半径延伸处的细菌或其它微生物(细菌或其它微生物在透镜上生长以及细菌或其它微生物在透镜表面上存在统称为“微生物的产生”)。本专利技术的透镜抑制10％至99％的细菌或真菌产生。这种细菌或其它微生物包括但是不局限于在眼睛中存在的那些生物：特别是铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌。实施例1-3是A的合成路线实施例1取3.98g(0.03mol)反应物a，150ml无水乙腈，置于250ml三口瓶中常温下混合均匀后，缓慢向混合物中滴加2.025g(0.02mol)反应物b，混合均匀后，70℃，回流反应15h，静置直到溶液分层，取下层液旋蒸，直到产生少量白色固体，然后用无水乙醚冲洗，得到白色固体，反复冲洗4-6次，过滤得白色固体产物。实施例2取7.631g(0.03mol)反应物a，150ml无水乙腈，置于250ml三口瓶中常温下混合均匀后，缓慢向混合物中滴加2.585g(0.02mol)反应物b，混合均匀后，70℃，回流反应15h，静置直到溶液分层，取下层液旋蒸，直到产生少量白色固体，然后用无水乙醚冲洗，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
接枝聚合物，其特征在于：其结构通式如下：其中：m，n，p为1～1000；其中，A为以下基团中的一种：R1是其中w为1～17；B为以下基团中的一种：其中q为1～250；C为以下基团中的一种：其中D是Cl、Br或I。

【技术特征摘要】
1.接枝聚合物，其特征在于：其结构通式如下：其中：m，n，p为1～1000；其中，A为以下基团中的一种：R1是其中w为1～17；B为以下基团中的一种：其中q为1～250；C为以下基团中的一种：其中D是Cl、Br或I。2.根据权利要求1所述的接枝聚合物，其特征在于：所述的接枝聚合物聚合物的分子量为300～10万道尔顿；其中，季铵盐基团A的含量占比不超过70％，硅烷偶联C的含量占比不超过40％，聚乙二醇基团B的含量占比不超过在40％。3.采用权1的接枝聚合物的基于表面接枝的抗菌软镜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：超声震荡接枝聚合物后，将接枝聚合物溶于水中得到反应液，然后将成型后的软镜，浸泡于上述反应液中，然后取出晾干、烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志飞，江燕云，汤雪娇，谢心慧，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32