一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及涂层制备技术领域，尤其是涉及一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：丙烯酸、4

【技术实现步骤摘要】
一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂层制备
，尤其是涉及一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]早在十四世纪人们就发现了体内的植入物会导致感染的发生，直到现在，植入体内的医疗器械和设备，比如导尿管，心脏起搏器以及膝和髋关节植入物等引起的细菌感染仍然严重影响着人类的健康问题，它不仅会对病人的生活质量产生不利的影响，还会耗费巨大的医疗费用。在临床医疗器械领域，医用导管是广泛用于各类外科手术、插管手术中的必备耗材，因此亟需解决在使用医用导管时细菌感染的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层及其制备方法和应用，能够解决上述技术问题。
[0004]本专利技术提供一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1：丙烯酸、4
‑
丙烯酰氧基二苯甲酮、热引发剂、水、N,N,N',N'
‑
四甲基二乙胺混合之后避光反应，得到具有光反应的聚合物溶液；
[0006]步骤2：将所述步骤1得到的聚合物溶液加入两性离子单体、交联剂和水混合，得到涂层液；
[0007]步骤3：基材用含有10wt％的4
‑
丙烯酰氧基二苯甲酮有机溶剂处理5
‑
10分钟，将所述步骤2得到的涂层液涂覆在基材表面，在紫外光照下固化，浸水除去未反应的物质，得到亲水水凝胶涂层；
[0008]步骤4：将步骤3得到的亲水水凝胶涂层浸入含0.4M 1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺EDC和0.1M N
‑
羟基丁二酰亚胺NHS的2
‑
(N
‑
吗啡啉)乙磺酸MES溶液中，进行激活处理；
[0009]步骤5：将硫酸粘杆菌素加入所述步骤4中的MES溶液中，进行活化处理，得到具有亲水性的抗菌水凝胶涂层。
[0010]优选地，所述步骤1中反应条件为避光80℃反应4小时。
[0011]优选地，所述步骤1中热引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。
[0012]优选地，所述步骤2中两性离子单体为3
‑
[N,N
‑
二甲基
‑
[2
‑
(2
‑
甲基丙
‑2‑
烯酰氧基)乙基]铵]丙烷
‑1‑
磺酸内盐、甲基丙烯酸羧基甜菜碱、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱中的至少一种；所述步骤2中交联剂采用N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0013]优选地，所述基材包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、天然橡胶、硅胶、乳胶、热塑性弹性体、聚醚醚酮和丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯塑料中的一种或多种。
[0014]优选地，所述步骤3中采用365nm的紫外光，其功率为60W，固化1
‑
2小时。
[0015]优选地，所述步骤4中在4℃温度下激活0.5小时。
[0016]优选地，所述步骤5中的硫酸粘杆菌素的浓度为5mg/ml，在4℃温度下活化6小时。
[0017]本专利技术还提供一种上述制备方法制备所得到的具有亲水性的抗菌水凝胶涂层。
[0018]本专利技术还提供一种上述具有亲水性的抗菌水凝胶涂层在医用导管上的应用。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
[0021]本专利技术采用亲水性水凝胶涂层进行导管表面润滑改性，可有效减小其与组织界面的摩擦力、降低手术操作难度和减小病人痛苦，通过化学接枝水凝胶，有利于提高水凝胶与高分子聚合物基材的附着力，提高涂层的稳定性，同时通过在涂层中复合抗菌剂在医用导管表面构建抗菌表面，以防止医用导管介入引起感染。本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层具有亲水性，水接触角为47
±3°
，水凝胶涂层在水下稳定，在180rmp的水流中稳定一个月以上；本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层具有明显的抗菌性能，抗菌水凝胶涂层在与菌液接触24h时，涂层具有100％的Ecoli的抗菌率和100％的S.aureus抗菌率；本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层具有良好的生物相容性，涂层的溶血率为0.5％
±
0.1％，细胞存活率为102％
±
4％，对细胞没有毒性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层水接触角示意图；
[0024]图2为本专利技术步骤3中得到的亲水性的水凝胶涂层接触大肠杆菌24小时之后的实验效果示意图；
[0025]图3为本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层接触大肠杆菌24小时之后的实验效果示意图；
[0026]图4为本专利技术步骤3中得到的亲水性的水凝胶涂层接触金黄色葡萄球菌24小时之后的实验效果示意图；
[0027]图5为本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层接触金黄色葡萄球菌24小时之后的实验效果示意图；
[0028]图6为本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层溶血实验结果示意图；
[0029]图7为本专利技术制备得到的亲水性的抗菌水凝胶涂层细胞毒性实验结果示意图。
具体实施方式
[0030]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其
指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]亲水性抗菌水凝胶涂层的制备
[0035]1)基材用含有10wt％的4
‑
丙烯酰氧基二苯甲酮有机溶剂处理5
‑
10分钟；基材为医用材料，本实施例具体是医用导管；
[0036]2)0.48m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：丙烯酸、4
‑
丙烯酰氧基二苯甲酮、热引发剂、水、N,N,N',N'
‑
四甲基二乙胺混合之后避光反应，得到具有光反应的聚合物溶液；步骤2：将所述步骤1得到的聚合物溶液加入两性离子单体、交联剂和水混合，得到涂层液；步骤3：基材用含有10wt％的4
‑
丙烯酰氧基二苯甲酮有机溶剂处理5
‑
10分钟，将所述步骤2得到的涂层液涂覆在基材表面，在紫外光照下固化，浸水除去未反应的物质，得到亲水水凝胶涂层；步骤4：将步骤3得到的亲水水凝胶涂层浸入含0.4M 1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺EDC和0.1M N
‑
羟基丁二酰亚胺NHS的2
‑
(N
‑
吗啡啉)乙磺酸MES溶液中，进行激活处理；步骤5：将硫酸粘杆菌素加入所述步骤4中的MES溶液中，进行活化处理，得到具有亲水性的抗菌水凝胶涂层。2.根据权利要求1所述的具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中反应条件为避光80℃反应4小时。3.根据权利要求1所述的具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中热引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种。4.根据权利要求1所述的具有亲水性的抗菌水凝胶涂层的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，陈燕婷，姜涛，徐秀彬，许杰盛，王帅，文锦雄，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：