[发明专利]一种具有抗菌性能的杂萘联苯聚芳醚腈及其表面改性方法

说明书

本发明属于医用高分子生物材料领域，具体涉及一种表面抗菌改性的含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈抗菌材料及其制备方法。所述材料为杂萘联苯聚芳醚腈平面表面或三维表面化学键接抗菌活性涂层，抗菌活性涂层包括具有抗菌活性的阳离子抗菌多肽层；阳离子抗菌多肽以化学键接的方法固定在杂萘联苯聚芳醚腈表面。本发明在不影响聚芳醚腈力学性能的前提下，能够改善聚芳醚腈材料的生物相容性，并使其具有抗菌性能，制备方法简单，适于应用于生物医用材料领域。

技术领域

本发明属于医用高分子生物材料领域，具体涉及一种表面抗菌改性的含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈抗菌材料及其制备方法。

背景技术

抗菌材料是解决由植入器械引发的细菌感染的有效途径。在医疗领域中，口腔，骨科，皮肤科等每年都需要大量的抗菌材料。通常情况，一种抗菌材料在将细菌杀死的同时，也会对细胞有一定的破坏作用，所以在生物安全性与抗菌活性之间有很大的争论。因此，得到一种既可以抑制细菌不断增殖，又具有很高的生物相容性的材料，具有很好的应用前景。

杂萘联苯聚芳醚腈是一类性能优异的高性能热塑性树脂，力学性能与骨的力学性能相匹配。但是，杂萘联苯聚芳醚腈的生物相容性及抗菌性能限制了其作为骨植入材料的应用，本发明拟在杂萘联苯聚芳醚腈表面固定具有抗菌性能的阳离子多肽，以避免因材料植入后，产生的细菌感染，导致骨植入失败。

发明内容

为解决现有技术中杂萘联苯聚芳醚腈的生物相容性及抗菌性能的问题，本发明的目的是提供一种具有抗菌性能的杂萘联苯聚芳醚腈及其表面改性方法。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种改性聚芳醚腈抗菌材料，所述抗菌材料为杂萘联苯聚芳醚腈平面表面或三维表面化学键接抗菌活性涂层；所述涂层包括具有抗菌活性的阳离子抗菌多肽层；

所述杂萘联苯聚芳醚腈的结构表达式为：

其中，Ar₁为双卤单体的主体结构，是含有氰基结构的双卤单体：

Ar₂为双酚单体的主体结构，是下列结构中的任意一种或两种以上组合：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄是氢、卤素取代基、苯基、苯氧基、含有至少1个碳原子的直链烷基、含有至少1个碳原子的带支链的烷基或含有至少1个碳原子的带支链的烷氧基，R₁、R₂、R₃和R₄的结构相同或不同；

m是正整数；

n是0或正整数。

上述含二氮杂萘酮联苯结构的聚芳醚腈的玻璃化转变温度不低于150℃，热失重5％分解温度不低于300℃，所述聚芳醚特性粘度为0.1-0.9dL/g。上述一种改性聚芳醚腈抗菌材料，所述阳离子抗菌多肽为天然抗菌多肽和人工合成的阳离子多肽中的一种。

上述一种改性聚芳醚腈抗菌材料，所述人工合成的阳离子多肽为结构中巯基作为端基的含有或不含有聚乙二醇结构的胺引发赖氨酸与苯丙氨酸的开环聚合得到的嵌段阳离子多肽或者端基为羧基或者氨基的阳离子抗菌多肽。

本发明另一方面提供了一种改性聚芳醚腈抗菌材料的制备方法，所述方法包括将阳离子抗菌多肽以化学键接的方法固定在杂萘联苯聚芳醚腈表面。

上述一种改性聚芳醚腈抗菌材料的制备方法，所述化学键接方法包括利用点击化学反应，完成对阳离子多肽的固定或EDC/NHS偶联剂的方法,将含有氨基或者羧基的抗菌多肽化学键接到杂萘联苯聚芳醚腈表面。