[发明专利]一种新型抗菌导尿管外层纤维膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种新型抗菌导尿管外层纤维膜的制备方法。主要成分为聚乳酸/纳米氧化锌纤维膜。通过液氨沉淀法制得具有六方晶体结构的纳米氧化锌颗粒，粒径在150~300 nm之间，分布范围较窄，结晶度较高。将聚乳酸完全溶解于按7：3配置的二氯甲烷（DCM）和N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中，与上述纳米氧化锌颗粒共混制得纺丝液，基于静电纺丝技术制备出生物相容性良好、力学性能稳定、具有抑菌作用的聚乳酸/纳米氧化锌（PLA/nZnO）多孔纤维膜。本发明具有操作简单易行及环境友好等特点。

技术领域

本发明属于医疗器械材料领域，具体涉及一种新型抗菌导尿管外层纤维膜的制备方法。

背景技术

随着全世界人口老龄化现象的逐渐突显，泌尿系统感染问题也位列其中，针对泌尿系统相关疾病正逐渐成为研究热点。导尿管是临床导尿时不可缺少的医疗器具，但目前仍存在着尿路感染等诸多问题。据统计，美国每年导尿管相关性尿路感染（catheter-associated urinary tract infections，CAUTI）患者占医院获得性感染的40％，位居医院获得性感染的第二位。CAUTI不仅给病人带来巨大的痛苦，也潜移默化地造成了卫生资源的流失。因此，研制具有优良生物相容性、力学性能以及抗菌性能的导尿管对于减轻病人的痛苦和经济负担以及临床相关疾病的诊治具有重要意义。目前，抗菌导尿管的设计主要基于两条路线，其一在主体材料中掺杂抗菌剂，其二是在主体材料表面包覆抗菌涂层。而制备方法多是挤出式的或者将主体聚合物材料浸泡在抗菌剂中，亦或是将抗菌剂涂覆在主体材料表面等。方法简单易行但是最大的缺点就是无法控制抗菌剂的比例，过多的抗菌剂对人体本身就是一种毒性，也会造成抗生素耐药性的产生。常见的抗菌剂除了抗生素外，还有诸多重金属离子较为常见，例如纳米银等。其最大的缺点也是产生的银离子对人体来说也是有毒的。纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机材料，粒径在1~100 nm之间，具有规整的六角形纤锌矿结构，稳定性好。因其特有的表面效应、量子隧道效应效应，以及显著的抗菌性，同时锌元素又是人体必需的微量元素，纳米ZnO已经成为无机抗菌剂的研究热点之一。但是目前还未有将纳米氧化锌用作导尿管中的抗菌剂；纳米纤维是一种直径为纳米级别的一维结构材料，具有长径比大、阶层结构效果显著、可功能性开发潜力大等特点，在膜材料、催化剂、生物制品、复合增强材料等领域拥有巨大发展潜力。静电纺丝，是指高分子流体利用静电雾化成微小射流，经固化形成纤维的技术，是合成纳米级聚合物纤维的常用手段。静电纺纳米纤维还有比表面积大、孔隙率高等优良特性，结合聚合物的良好生物相容性，能够很好的模拟细胞外基质，在抵御外界侵害的同时也能提供细胞黏附的场合，通过添加功能试剂改性使其在药物控释、创伤修复、生物组织工程等方面也得到了很好的应用。聚乳酸因具有良好的生物相容性以及生物降解性，也得到了FDA等机构的批准，被广泛用于各种生物材料中。但是目前也未有将此材料用于导尿管中，鉴于此，本发明利用静电纺丝技术将聚乳酸与纳米氧化锌共混纺丝，制备了一种具有良好生物相容性抗菌膜，然后将其附着在主体材料表面共同制备成导尿管。

纳米纤维是一种直径为纳米级别的一维结构材料，具有长径比大、阶层结构效果显著、可功能性开发潜力大等特点，在膜材料、催化剂、生物制品、复合增强材料等领域拥有巨大发展潜力。静电纺纳米纤维还有比表面积大、孔隙率高等优良特性，结合聚合物的良好生物相容性，能够很好的模拟细胞外基质，在抵御外界侵害的同时也能提供细胞黏附的场合，通过添加功能试剂改性使其在药物控释、创伤修复、生物组织工程等方面也得到了很好的应用。在医疗器械表面包覆功能性涂层，是提高材料抗菌性和生物相容性的一个有效途径。

发明内容

本发明提供了一种基于静电纺丝技术制备新型抗菌、生物相容性良好、力学性能优异的聚乳酸/纳米氧化锌纤维膜的方法。该电纺膜在干态和湿态下均具有较高的力学强度，并且具有较好的生物相容性、抗菌性能，可以满足导尿管外层抗菌膜的需求。