[发明专利]一种抗菌抗蛋白吸附软涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料和高分子化学领域，具体涉及一种抗菌抗蛋白吸附软涂层的制备方法。

背景技术

近年来，生物材料、人工植入装置、微创介入治疗在医疗卫生领域的应用日益广泛，在使用过程中由于手术器具表面材料本身的缺陷容易引发因细菌性感染而导致术后细菌反复感染和组织坏死等诸多严重后果。这要求所用手术器具表面材料具有抑制细菌粘附和生长的生物活性，对植入材料引起的术后感染及炎症反应起到有效控制和治疗作用。此外，改善生物材料和植入装置表面的生物相容性一直是国内外研究的热点，而抑制非特异性蛋白吸附是改善材料表面生物相容性的有效途径。另一方面，蛋白质在材料表面的吸附还会引起很多不希望的结果，例如生物芯片上的非特异性吸附蛋白后会影响分析精度等，因此有必要对生物电子器件的表面进行改性使其具有良好的抗蛋白吸附特性。

细胞膜表面上多糖-蛋白质复合物结构是细胞间特异性相互作用的重要结构，其紧密排列的高亲水性糖链能通过熵排斥作用而有效阻抗细胞表面的非特异性作用。细胞表面糖蛋白给-受体间则通过基于特定三维结构的静电吸引力抵消熵排斥达到特异性识别和粘附。研究表明一些多糖类大分子、两性离子电解质分子、一些水溶性大分子本身所具有的高亲水性、柔顺性等特点，使他们能够有效阻抗材料表面对蛋白质的非特异性吸附(Langmuir，2006，22，10072-10077；Adv Mater.2008，20，335-338)。例如将葡聚糖的羧甲基衍生物固定在硅晶片表面，具有抗蛋白吸附和抗细胞粘附能力(Langmuir，2002，18，2483-2494)。中国专利文献CN101463139A将真菌茯苓多糖羧甲基化衍生物通过化学方法接枝到聚氨酯材料表面，使其具有抗蛋白吸附和抗菌功能的材料。中国专利文献CN102040742A公开了一种在有机硅材料表面进行两性离子化学改性，进而形成抗蛋白吸附的表面。值得指出的是，用多糖类大分子或两性离子化学改性对材料表面进行处理，其可操作性较差，难度大，只能处理小面积的材料表面，在推广应用方面存在一定困难。

发明内容

本发明提供了一种抗菌抗蛋白吸附软涂层的制备方法，该方法易于处理，可操作性强，易于推广使用；且由该方法制备得到的软涂层能够有效抑制蛋白吸附和细菌吸附，实用性强。

一种抗菌抗蛋白吸附软涂层的制备方法，包括：

(1)将电解质单体溶解于水中，调节pH值至6.5～7.5，得到混合物A；将功能单体分散于水中用表面活性剂预乳化，得到混合物B；

(2)将混合物A和混合物B混合，加入引发剂，在30～55℃下聚合，得到初产物；

(3)将步骤(2)得到的初产物加入水中配制成初产物溶液，将初产物溶液与固化剂混合后涂膜，固化得到涂层；

(4)将步骤(3)得到的涂层放入水中，直至溶胀平衡，得到抗菌抗蛋白吸附软涂层。

上述制备方法中，步骤(1)中，所述的电解质单体用量与总水量的比例为3～30∶100g/ml，功能单体用量与总水量的比例为0.15～8.5∶100g/ml水，表面活性剂用量与总水量的比例为0.15～8.5∶100g/ml，上述总水量为电解质单体溶液水用量与功能单体乳化液水用量的总和，即混合物A和混合物B用水量的总和；步骤(2)中，所述的引发剂用量与步骤(1)中电解质单体和功能单体总量的质量比为0.005～0.1∶1。

步骤(3)中，所述的初产物溶液中初产物与水的比例为3～20∶100g/ml，所述的固化剂用量与步骤(1)中功能单体用量的质量比为0.02～0.50∶1。所述的固化反应一般在常温下进行。

步骤(4)中，所述的溶胀平衡一般通过测定膜的厚度决定，当膜的厚度不再变化时，即达到溶胀平衡。

所述的电解质单体为结构式(I)、(II)、(III)所示的化合物中的至少一种：

式(I)中，R¹为H或CH₃，R²、R³各自独立的为H或C₁～C₃的烷基，n＝0～3，Z¹为苯磺酸基、磺酸基、磷酸基、苯磺酸盐基(如苯磺酸钠基、苯磺酸铵基等)、磺酸盐基、磷酸盐基、羟基、二甲基氨基等。

式(II)中，R⁴是H或CH₃，X是H、碱金属、铵、羟烷基或端烷基聚乙二醇基等。