双层复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双层复合薄膜的制备方法。所述方法底层采用低功率电子束沉积技术，制备聚乳酸基环丙沙星抗菌薄膜，上层采用超声波雾化法制备PU:石蜡:万古霉素抗菌复合薄膜。本发明专利技术制得的抗菌薄膜与基底的结合力强，致密性好，薄膜厚度可控，具有良好的抗菌性能和优异的缓释性能，缓释抗菌效果至少可以达到一周且缓释抗菌性能稳定，可用于医疗器械的表面抗菌，消除细菌粘附。消除细菌粘附。消除细菌粘附。

【技术实现步骤摘要】
双层复合薄膜的制备方法


[0001]本专利技术属于抗菌薄膜的制备
，涉及一种PLA:环丙沙星/PU:石蜡:万古霉素双层复合薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯(PU)是一类在高分子结构主链上含有氨基甲酸酯基团(—NHCOO—)的聚合物，通常由多异氰酸酯、多元醇聚合物或芳香族二胺等经逐步加成聚合而成。由于聚氨酯含有强极性氨基甲酸酯基团，调节NCO/OH的比例，可以制得不同的热固性聚氨酯和热塑性聚氨酯产物。聚氨酯不仅具有良好的生物相容性、生物降解、生物稳定、抗血凝、抗菌性能，还具有优异的力学性能、耐磨损及易加工成型的应用等优点，被应用于人工心脏瓣膜、血管涂层和药物控释等众多生物医学领域。
[0003]聚乳酸(PLA)热稳定性好、生产过程无污染、具有良好的生物相容性和可降解性，还具有一定的抗菌性，应用广泛，如用于包装材料、注塑、生物医药等方面，是一种理想的绿色高分子材料。
[0004]环丙沙星(CIP)具有广泛的抗菌作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌等具有良好的抗菌效果。
[0005]万古霉素对葡萄球菌属包括金葡菌和凝固酶阴性葡萄球菌中甲氧西林敏感及耐药株、各种链球菌、肺炎链球菌及肠球菌属等均有良好抗菌作用。
[0006]食品级石蜡无毒，主要用于口服药品及某些商品(如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸) 的组分及包装材料，烘烤容器的涂敷料，水果保鲜，电器元件绝缘，提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等。
[0007]李宽宽等通过向在位固化的聚氨酯中添加无机抗菌剂磷酸银和纳米羟基磷灰石制备了可注射聚氨酯基复合材料，结果表明材料抗菌性能随磷酸银含量的增加逐渐提高，但是抗菌性仅能达到24h，抑菌持久性较差，且Ag为重金属元素，若用于医学领域，具有不可预知的风险(李宽宽，左奕，蒋佳兴等.可注射聚氨酯基抗菌复合骨水泥的制备与表征[J].化学研究与应用，2016,28(5):748-752)。张静哲等将介孔羟基磷灰石/壳聚糖作为万古霉素的缓释载体，虽然具备一定的骨诱导作用，但载药量有限，无法持续维持药物浓度(张静哲，李冬冬，刘桂峰等.新型介孔羟基磷灰石/壳聚糖-万古霉素药物释放系统复合材料的制备及体外抗菌和成骨能力[J].高等学校化学学报，2012,33(2):219-224.)。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种具有优良的抗菌性能及缓释性能的PLA:环丙沙星/PU: 石蜡:万古霉素双层复合薄膜的制备方法。该方法先采用低功率电子束法在室温条件下制备PLA:环丙沙星薄膜，再采用低功率电子束和超声波雾化法连用制备PU:石蜡:万古霉素复合薄膜，以上两个过程的膜材料均以物理方法制备，由于电子束沉积功率较低，保护了环丙沙星药物分子不被破坏，超声波雾化法利用石蜡分子熔点低的特点，在石蜡融化蒸发
的过程携带万古霉素分子沉积在基底上，因而万古霉素分子的结构也不会遭到破坏，保证了抗生素分子本身的完整性。
[0009]实现本专利技术目的的技术方案如下：
[0010]PLA:环丙沙星/PU:石蜡:万古霉素双层复合薄膜的制备方法，具体步骤如下：
[0011]步骤1，将环丙沙星粉末与聚乳酸混合均匀，置于反应腔室，调整靶材与洁净的基底的距离为20～30cm，抽真空，镀膜，设置工作电流在6～7A，工作电压在0.8～1.2kV，采用电子束沉积技术制备得到聚乳酸基环丙沙星抗菌薄膜；
[0012]步骤2，将质量比石蜡：万古霉素＝2:1的靶材原料经机械研磨并混合均匀后放入超声波雾化器中，压实靶材，同时将PU粉末放在真空室中，抽真空结束后，采用电子束沉积技术沉积PU薄膜，设置工作电流为7～8A，工作电压在0.9～1.3kV，同时开启超声波雾化器，在聚乳酸基环丙沙星抗菌薄膜上沉积PU:石蜡:万古霉素薄膜，当超声波雾化器中的靶材沉积完毕后，同时结束PU的沉积，得到PLA:环丙沙星/PU:石蜡:万古霉素双层复合薄膜。
[0013]优选地，所述的基底选自钛片、硅片或KBr盐片。
[0014]优选地，所述的聚乳酸与环丙沙星的质量比为1:1。
[0015]优选地，所述的PU、石蜡和万古霉素的质量比为2:2:1。
[0016]与现有的技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0017](1)环丙沙星的分子量为331.35，万古霉素分子量为1485.7，由于环丙沙星分子量较小，在较低功率下即可通过电子束沉积可以制备成膜，而万古霉素分子量大约为环丙沙星的4.5倍，使用电子束沉积效率低，没有足够的能量携带万古霉素分子成膜并且不破坏其结构，故采用超声波雾化法沉积分子量大的万古霉素，超声波雾化法可保证靶材原料不被破坏，薄膜成分与靶材原料一致，因此采用低功率电子束技术和超声波雾化法连用的方法制备双层抗菌复合薄膜，两种方法均为物理方法，避免了药物分子成分的改变；
[0018](2)本专利技术采用低功率电子束技术和超声波雾化法连用，该方法较为新颖，突破了传统物理方法如吸附作用，物理共混的局限性；
[0019](3)制备的双层抗菌复合薄膜材料具有良好的抗菌性能，缓释抗菌性能稳定，经过7d缓释，抗菌效果仍为缓释1d后的86.2％，可以用于医疗器械的表面抗菌，避免细菌粘附；
[0020](4)在真空条件下蒸发材料，可以避免制备出的材料被污染和氧化，制备材料的可设计能力强。
附图说明
[0021]图1是基底为Ti片时，复合膜(PLA:CIP/PU:石蜡:万古霉素)对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果图，其中图1(A)菌种为金黄色葡萄球菌；图1(B)菌种为大肠杆菌；
[0022]图2是薄膜及靶材原料粉末的红外光谱图，1-PLA:CIP/PU:石蜡:万古霉素复合薄膜， 2-PU粉末，3-石蜡，4-万古霉素粉末；
[0023]图3是基底为Ti片时，PLA:CIP/PU:石蜡:万古霉素复合薄膜1-7d的缓释抗菌效果图；
[0024]图4是基底为Si片时，PLA:CIP/PU:石蜡:万古霉素复合薄膜的扫描电镜图，A-放大倍数为1000，B-放大倍数为16000；
[0025]图5是基底为Ti片时，PU:石蜡:万古霉素单层薄膜的抗菌效果图和缓释抗菌效果
图， A-抗菌效果图，B-缓释1d后的抗菌效果图；
[0026]图6是基底为Ti片时，PLA:环丙沙星单层薄膜1-3d的缓释抗菌效果图。
[0027]图7是基底为Ti片时，PLA:环丙沙星/PU:环丙沙星双层抗菌薄膜1-10d的缓释抗菌效果图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。
[0029]实施例1
[0030]分别取1*1cm的钛片和硅片，放在乙醇中超声清洗15min，再用分子水洗，重复以上清洗步骤3次，把装有钛片和硅片的小烧杯用保鲜膜封起来放入马弗炉中烘干。将烘干后的钛片、硅片以及提前备好的KBr盐片放置在电子束沉积的腔室中，用夹子将基底固定，进行PLA:CIP/PU:石蜡:万古霉素复合薄膜的沉积，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PLA:环丙沙星/PU:石蜡:万古霉素双层复合薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，将环丙沙星粉末与聚乳酸混合均匀，置于反应腔室，调整靶材与洁净的基底的距离为20～30cm，抽真空，镀膜，设置工作电流在6～7A，工作电压在0.8～1.2kV，采用电子束沉积技术制备得到聚乳酸基环丙沙星抗菌薄膜；步骤2，将质量比石蜡：万古霉素＝2:1的靶材原料经机械研磨并混合均匀后放入超声波雾化器中，压实靶材，同时将PU粉末放在真空室中，抽真空结束后，采用电子束沉积技术沉积PU薄膜，设置工作电流为7～8A，工作电压在0.9～1.3kV，同时开启超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：江晓红，李贝贝，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：