[发明专利]一种表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料及制备与应用

说明书

本发明公开一种表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料及制备与应用。该方法包括如下步骤：利用胺解或等离子体技术实现聚酯材料表面的胺基化，得到表面胺基化的聚酯材料；将得到的表面胺基化的聚酯材料与二醛反应实现聚酯材料表面的醛基化，得到表面醛基化的聚酯材料；将得到的表面醛基化的聚酯材料与磷酸二胆碱化壳聚糖盐反应实现聚酯材料表面的磷酸二胆碱化壳聚糖盐固定化，水洗，得到表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料。本发明采用的磷酸二胆碱化壳聚糖盐在生理环境下具良好细胞相容性、血液相容性和广谱抗菌性，在聚酯材料表面固定的技术条件温和，易操作，可获得表面兼有良好抗菌性和生物相容性的聚酯材料，适用于植入和介入性医疗器械。

技术领域

本发明属于聚合物材料表面改性技术领域，具体涉及一种表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料及制备方法与应用。

背景技术

聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料在植入物、介入导管和手术器械等医疗器械领域应用广泛。当前，细菌等微生物黏附及随后形成的生物膜是导致植入物感染和医疗器械故障失效的主要原因之一，严重威胁着人类的身体健康和生命安全。目前采用的抗菌技术通常是在聚酯材料本体中引入抗菌剂，或在其表面化学偶联或物理涂覆抗菌剂，以解决植入物等医疗器械因微生物感染而引发并发症或失效。常用的抗菌剂有含季铵、卤胺、胍及季膦等的有机小分子抗菌剂和合成高分子抗菌剂、壳聚糖及其衍生物、含银化合物等无机抗菌剂及复合抗菌剂，等等，这些抗菌组分可通过扩散作用有效杀灭周围细菌微生物，或通过接触作用有效杀灭粘附在材料表面的细菌微生物，实现抗菌；但抗菌活性组分的引入存在的最大风险是可能对正常细胞有毒性影响，生物相容性不佳。如何使聚合物材料兼有良好的抗菌性和生物相容性仍然是当前医用聚酯材料在临床上需要克服的一个难点问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料的制备方法。该制备方法主要是通过聚酯材料表面固定磷酸二胆碱化壳聚糖盐来实现。

本发明的另一目的在于提供所述制备方法得到的表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料。

本发明的再一目的在于提供所述表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)利用胺解或等离子体技术实现聚酯材料表面的胺基化，得到表面胺基化的聚酯材料；

(2)将步骤(1)得到的表面胺基化的聚酯材料与二醛反应实现聚酯材料表面的醛基化，得到表面醛基化的聚酯材料；

(3)将步骤(2)得到的表面醛基化的聚酯材料与磷酸二胆碱化壳聚糖盐反应实现聚酯材料表面的磷酸二胆碱化壳聚糖盐固定化，水洗，得到表面兼有抗菌性和生物相容性的聚酯材料。

步骤(1)中所述的胺解技术优选为二胺或多元胺处理；

步骤(1)中所述的等离子体技术优选为N2或NH3等离子体处理技术；

步骤(1)中所述的聚酯材料优选为聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物、聚羟基烷酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯；

步骤(1)中所述的胺基化的条件优选为40～60℃胺基化30min～6h；

步骤(2)中所述的二醛优选为丁二醛或戊二醛。

步骤(2)中所述的醛基化的条件优选为20～40℃醛基化12～24h；

步骤(3)中所述的磷酸二胆碱化壳聚糖盐的分子结构如式I所示：