CN104941007A - 双层交联亲水抗菌涂层液及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双层交联亲水抗菌涂层液及其使用方法，属于医疗领域。本发明所述双层交联亲水抗菌涂层液，包括偶联涂层液和亲水抗菌涂层液，偶联涂层液包括水性胶黏剂、纤维素类、增塑剂、添加剂A和混合溶剂，亲水抗菌涂层液包括亲水性高聚物、尿素、添加剂B和溶剂。采用所述涂层液制得的双层交联亲水抗菌涂层具有摩擦系数小、润滑性好、不脱落和抗菌等功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种双层交联亲水抗菌涂层液及其使用方法，属于医疗领域。
背景技术
在医疗器械使用于人体时，其表面涂层的亲水润滑性和抗菌性可显著改善医疗器械的使用效果和生物相容性。
美国专利3,967,728首先公开了将无菌润滑剂在医疗器械使用前涂覆在导尿管等表面以提高其润滑性的方法。
美国专利3,648,704中公开了在一次性导尿管使用前将特别的润滑剂涂覆在导尿管等的末端的方法。
使用亲水涂层改善医疗器械的润滑性的方法，已为世人熟知。在欧洲专利EP0093093B2，EP0389623，EP0166998B1和美国专利6,866,936，8,053,078，4,373,009等也都有公开说明过。
但先前公开的专利方法的可操作性和生产可行性不足，在实用性上需要继续加强和改进，此外，在用于医疗器械表面的亲水润滑涂层的抗菌性上也没有很好地说明和体现。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种双层交联亲水抗菌涂层液及其使用方法，用于涂覆在高分子材料医疗器械表面以改善其表面的润滑性和抗菌性。
本发明所述双层交联亲水抗菌涂层液，包括偶联涂层液和亲水抗菌涂层液，其中：
所述偶联涂层液由下列重量份组分组成：
所述水性胶黏剂优选水性聚氨酯胶黏剂、水性聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种，尤其优选水性聚氨酯胶黏剂；水性胶黏剂的作用在于：使得偶联涂层液可较好地黏附在医疗器械表面。
所述纤维素类优选甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、羟乙基纤维素中的一种或多种，尤其优选硝化纤维素；纤维素的作用在于：与水性胶黏剂配合使用使得偶联涂层液可较好地黏附在医疗器械表面。
所述增塑剂优选邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、樟脑、柠檬酸酯类中的一种或多种，尤其优选樟脑；增塑剂可有效增加偶联涂层的柔韧性。
所述添加剂A选取显影剂、光引发剂、紫外线吸收剂、抗菌剂、助溶剂中的一种或多种；显影剂优选硫酸钡，光引发剂优选二苯甲酮类，抗菌剂优选壳聚糖、甘草黄酮类，尤其优选壳聚糖，助溶剂优选二乙基三胺五乙酸(DTPA)，十二烷基硫酸钠，十二烷基磺酸钠和偶联剂中的一种或多种，尤其优选DTPA；添加剂A的作用在于：提供医疗及其他改善辅助作用。
所述混合溶剂优选纯水、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、乙酸丁酯中的一种或多种；尤其优选乙酸乙酯和乙酸，二者比例优选4-7：1，尤其优选5：1；混合溶剂可以保障上述组分很好地溶解于涂层液中。
所述亲水抗菌涂层液由下列重量份组分组成：
所述亲水性高聚物优选聚乙二醇、聚维酮、聚丙烯酸羟乙酯中的一种或多种，尤其优选聚维酮；亲水性高聚物使得涂覆在医疗器械外表的亲水抗菌涂层有很好的亲水性。
所述添加剂B优选抗菌剂、增塑剂和增强剂中的一种或多种；抗菌剂优选壳聚糖、甘草黄酮类中的一种或多种，尤其优选壳聚糖；增塑剂优选柠檬酸酯类，增强剂优选纤维素酯类；添加剂B的作用在于：提供医疗及其他改善辅助作用。
所述溶剂优选纯水、二醇类、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种，尤其优选乙醇和乙酸；所述溶剂可以保障上述组分很好地溶解于涂层液中。
本发明所述的两种涂层液在使用时：
先使用乙醇清洗医疗器械表面，将偶联涂层液涂覆在高分子医疗器械表面，烘干形成隔离底材，即偶联涂层；然后将亲水抗菌涂层液涂覆在偶联涂层表面，烘干，再使用紫外光照射固化，形成亲水抗菌涂层。
所述双层交联亲水抗菌涂层可涂覆于高分子材料医疗器械表面的部分区域或全部区域，可应用的高分子材料医疗器械主要有呼吸道用吸引导管(吸痰管)、胃管、气管插管、导尿管、引流管等。
偶联涂层起中间联系作用，连结着医疗器械表面和亲水抗菌涂层，即与亲水抗菌涂层形成双层交联亲水抗菌涂层，更好地依附在医疗器械表面，使得亲水抗菌涂层更好地发挥其在表面的亲水抗菌功能；二者交联在一起，涂层结合紧密，确保使用时双层涂层与医疗器械表面有足够的结合力，同时保障润滑持久性好。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)应用本发明在医疗器械表面制得的干态亲水抗菌涂层，在使用前浸入无菌水后数秒，即可得到润滑性能优异的水凝胶层，经测量后其摩擦系数仅为常规医用导管摩擦系数的1.5％。
(2)双层交联亲水抗菌涂层与医疗器械表面紧密结合，润滑持久性良好，在水中长时间浸泡时涂层几乎不脱落，仍可具备润滑效用。
(3)由于本发明使用水性胶黏剂，很大程度上避免或减少了有害挥发性有机溶剂的使用，增加了涂层涂覆生产的环境友好性，改善工厂生产车间环境，有利于工人安全健康。
(4)本发明添加了壳聚糖等抗菌剂，壳聚糖有广泛的医疗作用，壳聚糖溶液中含有氨基(NH2 +)，这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖表现出有选择性的高度抑制金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、链球菌生长的作用，同时并不影响其他有益细菌的生长；同时壳聚糖可吸附血液中的铜、汞等过量有害金属离子。甘草黄酮具有抗实验消化性溃疡作用，抑制血小板聚积和抗炎作用，并且具有很强的抑菌和杀菌能力，对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌等均有抑制效用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
水性聚氨酯胶黏剂12.0g，硝化纤维素8.0g，樟脑2.6g，0.002g硫酸钡，0.01g DTPA，0.01g二苯甲酮加到115g乙酸乙酯+21g乙酸中，配制成偶联涂层液。
聚维酮5.0g，尿素0.5g，壳聚糖0.1g溶于100g乙醇+20g乙酸中，溶解充分，配制成亲水抗菌涂层液。
先使用无水乙醇清洗不含涂层的胃管管身，将胃管管身浸入到偶联涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，形成隔离底材；
将经过偶联涂层液处理的胃管浸入到亲水抗菌涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，使用紫外光照射固化，然后密封包装。
实施例2：
水性聚氨酯胶黏剂10.0g，硝化纤维素10.0g，樟脑2.2g，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)0.06g，0.002g硫酸钡，0.01g二苯甲酮和0.01g DTPA，加到115g乙酸乙酯+21g乙酸中，配制成偶联涂层液。
聚维酮5.0g，尿素0.5g，壳聚糖0.12g溶于100g乙醇+20g乙酸中，溶解充分，配制成亲水抗菌涂层液。
先使用无水乙醇清洗不含涂层的导尿管管身，将导尿管管身浸入到偶联涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，形成隔离底材；
将经过偶联涂层液处理的导尿管浸入到亲水抗菌涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，使用紫外光照射固化，然后密封包装。
实施例3：
水性聚氨酯胶黏剂8.0g，硝化纤维素6.0g，樟脑2.0g，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)0.05g，0.0016g硫酸钡，0.008g二苯甲酮和0.009g DTPA，加到100g乙酸乙酯+16g乙酸中，配制成偶联涂层液。
聚维酮3.0g，尿素0.3g，壳聚糖0.08g溶于70g乙醇+15g乙酸+5g纯水中，溶解充分，配制成亲水抗菌涂层液。
先使用无水乙醇清洗不含涂层的吸痰管管身，将吸痰管管身浸入到偶联涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，形成隔离底材；
将经过偶联涂层液处理的吸痰管浸入到亲水抗菌涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，使用紫外光照射固化，然后密封包装。
实施例4：
水性聚氨酯15.0g，硝化纤维素12.0g，樟脑3.0g，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)0.08g，0.0022g硫酸钡，0.012g二苯甲酮和0.012g DTPA，加到120g乙酸乙酯+26g乙酸中，配制成偶联涂层液。
聚维酮6.0g，尿素0.7g，壳聚糖0.15g溶于120g乙醇+20g乙酸+5g纯水中，溶解充分，配制成亲水抗菌涂层液。
先使用无水乙醇清洗不含涂层的气管插管管身，将气管插管管身浸入到偶联涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，形成隔离底材；
将经过偶联涂层液处理的气管插管浸入到亲水抗菌涂层液中1.0分钟，取出，70℃烘5.0分钟，使用紫外光照射固化，然后密封包装。
实验效果说明：
针对实施例1-4所制得的双层交联亲水抗菌涂层，通过测定涂覆双层交联亲水抗菌涂层的摩擦系数，并测定未涂覆亲水抗菌涂层的常规医用导管摩擦系数作为对比，经测量后涂覆后医用导管的摩擦系数(平均值)仅为常规医用导管摩擦系数的1.5％。
针对实施例1-4所制得的双层交联亲水抗菌涂层，在水中浸泡数周时间后，测量涂层重量几乎没有减少，且仍具有润滑作用。
针对实施例1-4所制得的双层交联亲水抗菌涂层，通过细菌检测，发现双层交联亲水抗菌涂层对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌等有抑制作用，说明其具有较强的抗菌性。
针对实施例1-4所制得的双层交联亲水抗菌涂层，通过吸附实验，发现含壳聚糖的涂层可对铜、汞等过量有害金属离子具有一定的吸附去除作用。
Claims (10)
1.一种双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：包括偶联涂层液和亲水抗菌涂层液，其中：
所述偶联涂层液由下列重量份组分组成：
所述亲水抗菌涂层液由下列重量份组分组成：
2.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述水性胶黏剂选取水性聚氨酯胶黏剂、水性聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述纤维素类选取甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、羟乙基纤维素中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述增塑剂选取邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、樟脑、柠檬酸酯类中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述添加剂A选取显影剂、光引发剂、紫外线吸收剂、抗菌剂、助溶剂中的一种或多种；显影剂选取硫酸钡，光引发剂选取二苯甲酮类，抗菌剂选取壳聚糖、甘草黄酮类的一种或多种，助溶剂选取二乙基三胺五乙酸(DTPA),十二烷基硫酸钠,十二烷基磺酸钠和偶联剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述混合溶剂选取纯水、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、乙酸丁酯中的一种或多种，尤其选取乙酸乙酯和乙酸。
7.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述亲水性高聚物选取聚乙二醇、聚维酮、聚丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述添加剂B选取抗菌剂、增塑剂和增强剂中的一种或多种；抗菌剂选取壳聚糖、甘草黄酮类中的一种或多种；增塑剂选取柠檬酸酯类，增强剂选取纤维素酯类。
9.根据权利要求1所述的双层交联亲水抗菌涂层液，其特征在于：所述溶剂选取纯水、二醇类、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种。
10.一种权利要求1-9任一所述双层交联亲水抗菌涂层液的使用方法，其特征在于：将偶联涂层液涂覆在高分子医疗器械表面，烘干，形成隔离底材，即偶联涂层；然后将亲水抗菌涂层液涂覆在偶联涂层表面，烘干，再使用紫外光照射固化，形成亲水抗菌涂层。
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