CN108299667A - 一种抗菌和抗蛋白黏附涂层及其制备方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明涉及功能涂层领域,具体涉及一种抗菌和抗蛋白黏附涂层及其制备方法。该涂层由聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元通过自由基反应接枝到高分子材料表面,通过表面电荷的作用抑制细菌细胞膜的正常生理功能,从而抑制细菌的繁殖,实现抗菌,该涂层不易使细菌产生耐药性,且无抗菌活性物质析出,抗菌持久且具有良好的生物相容性。此外,该涂层还具有抑制蛋白吸附的功能,抑制细菌在材料表面的黏附。
Description
技术领域
本发明涉及功能涂层领域,具体涉及一种抗菌和抗蛋白黏附涂层及其制备方法。
背景技术
目前,国内外已经研发出多种生物医用材料表面抗菌的修饰方法,常见的抗菌表面修饰的制备方法主要有以下三种:(1)材料表面接枝亲水性聚合物,超疏水聚合物或者强负电聚合物,抑制细菌在表面的附着,例如:聚乙二醇、聚羟乙基甲基丙烯酸酯、聚羟丙基甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、聚甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱和聚2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯等;(2)材料表面接枝带有正电荷的聚合物,当细菌与表面接触时,通过表面电荷作用破坏细菌的细胞壁和细胞膜杀灭细菌,例如:聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(、季铵化壳聚糖和抗菌肽等;(3)在材料表面包裹抗菌剂,在外界刺激作用下,释放抗菌剂,杀灭细菌,包裹的杀菌剂主要有纳米颗粒、氮氧化物和抗生素等。虽然以上表面修饰方法取得一定的抗菌效果,但是,传统表面抗菌涂层杀菌效率较低(杀菌率低于99%),生物毒性较高(重金属释放)。更为严重的是,目前大多数表面抗菌涂层结构稳定性较低,机械性能较弱,一旦发生外力作用或者细菌吞噬,对表面抗菌涂层结构产生不可逆的破坏,其表面抗菌效果将会大幅降低,甚至失去表面抗菌效果。因此,限制抗菌涂层在生物医用材料上的应用。
理想的抗菌涂层应具备如下要点:1.安全:无明显的短、长期毒副作用,不仅仅是对使用者安全,并且对生态安全,不会因其使用而导致细菌的变异和加速进化;2.有效:可以有效的治疗感染或降低感染发生的几率;3.耐用:具有稳定结构且具有较强表面机械性能的抗菌涂层是拓展医用抗菌材料的有效途径。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种抗菌和抗蛋白黏附涂层及其制备方法,该涂层由聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元通过自由基反应接枝到高分子材料表面,通过表面电荷的作用抑制细菌细胞膜的的正常生理功能,从而抑制细菌的繁殖,实现抗菌,该涂层不易使细菌产生耐药性,且无抗菌活性物质析出,抗菌持久且具有良好的生物相容性。此外,该涂层还具有抑制蛋白吸附的功能,抑制细菌在材料表面的黏附。
本发明的技术方案是:
本发明提供一种抗菌和抗蛋白黏附涂层,该涂层由聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元通过自由基反应接枝到高分子材料表面,通过聚咪唑盐与细菌表面带负电的细胞膜的相互作用,以及抗抗蛋白黏附结构单元抑制细菌在材料表面的附着,抑制细菌在材料表面的正常生理活动,赋予材料表面抗菌和抗蛋白黏附的特性;
优选地,所述聚咪唑盐的结构如下:
式中R为以下所示结构中的任意一种:Cl、Br或I中的一种;x、y、a、b均为自然数,且x+y+a+b=10~1000,z、m为正整数,m=1~5,z=10~1000;
优选地,所述抗蛋白黏附结构单元的结构如下:
式中n为正整数,n=5~1000;
优选地,所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、硅橡胶、聚氨酯、聚醚醚酮、聚乳酸、聚己内酯中的一种。
优选地,所述涂层对细菌的抗菌率超过90%,细菌种类包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、肺炎球菌或耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等,涂层对小鼠成纤维细胞的细胞毒性不超过1级。
本发明提供一种抗菌和抗细菌黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、配置含咪唑单体和引发剂的功能溶液,在一定的引发措施下引发咪唑聚合,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、将S1中制得的聚咪唑与烷基化试剂溶于甲醇中,加入一定量的2,6-二叔丁基苯酚,在40~70℃下反应2~48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将高分子材料表面进行预处理,活化材料表面,然后将表面活化后的高分子材料浸入含聚咪唑盐、抗蛋白黏附结构单元的溶液中,在一定的引发措施下,反应0.1~12h,在材料表面接枝聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元;取出高分子材料,超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的高分子材料。
优选地,S1中所述引发剂质量为咪唑单体质量的0.1%~10%;所述咪唑单体为乙烯基咪唑、烯丙基咪唑中的一种或者两种咪唑任意比例的混合;所述引发剂为偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂中的一种或两种以上,包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰中的一种或两种以上;所述一定的引发措施为紫外光辐照引发、γ射线辐射引发、微波辐射引发或加热引发中的一种;
优选地,S2中所述烷基化试剂为(m=1~5,R为Cl、Br或I中的一种);烷基化试剂的质量为聚咪唑质量的10%~200%,2,6-二叔丁基苯酚的质量为烷基化试剂质量的1%~10%;
优选地,S3中所述对高分子材料表面进行预处理,活化材料表面包括但不限于如下预处理活化方法中的一种或者两种以上:
方法1:使用氩、氦、碳、氮、氧、氢或H2O等离子体对高分子材料表面进行活化,在表面键合碳自由基、氧自由基或氮自由基;
方法2:将高分子材料浸没在含硫酸、双氧水、高锰酸钾、高碘酸、次氯酸等氧化剂或它们的混合物的溶液中0~120分钟后,超声洗涤后干燥后,再浸没在含乙烯基硅烷类偶联剂或甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂的一种或两种以上混合溶液中0.01~24小时后,超声洗涤干燥,在高分子材料表面键合不饱和碳碳键;所述乙烯基硅烷类偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者两种以上的复合;所述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种以上的复合。
优选地,S3中所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、硅橡胶、聚氨酯、聚醚醚酮、聚乳酸、聚己内酯中的一种;所述抗蛋白黏附结构单元的质量为阳离子聚咪唑盐质量的10%~200%;所述一定的引发措施为紫外光辐照引发、γ射线辐射引发、微波辐射引发或加热引发中的一种;
优选地,在S3中,还可加入一定量的引发剂,提高接枝效率,引发剂质量为阳离子聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元质量总和的0.1%~10%;所述引发剂为偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂中的一种或两种以上,包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰中的一种或两种以上。
本发明的优点及有益效果是:
本发明涂层由聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元通过自由基反应接枝到高分子材料表面,通过表面电荷的作用抑制细菌细胞膜的的正常生理功能,从而抑制细菌的繁殖,实现抗菌,该涂层不易使细菌产生耐药性,且无抗菌活性物质析出,抗菌持久且具有良好的生物相容性。此外,该涂层还具有抑制蛋白吸附的功能,抑制细菌在材料表面的黏附。
附图说明
图1是未含抗菌涂层的聚氨酯膜表面细菌的SEM。
图2是含有抗菌涂层的聚氨酯膜表面细菌的SEM。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、将4g烯丙基咪唑和0.004g过硫酸铵加入到20mL乙醇中,加热至80℃,反应2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取2g S1中制得的聚咪唑和0.2g烯丙基碘加入10mL甲醇中,再加入0.002g的2,6-二叔丁基苯酚,在40℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将0.1mm厚的聚丙烯薄膜放入等离子注入机中,用氩等离子体轰击材料表面0.5h,进行活化处理;然后聚丙烯薄膜浸入含1g聚咪唑盐和0.1g抗蛋白黏附结构单元溶液中,微波处理0.1h,反应0.1~12h,取出聚丙烯薄膜,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚丙烯薄膜。
对实施例1中得到的聚丙烯薄膜依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例1中得到的聚丙烯薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的抗菌率分别为96.31%、90.22%、95.85%,细胞毒性为0级。
实施例2
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、将4g烯丙基咪唑、4g乙烯基咪唑和0.8g过氧化苯甲酰加入到40mL乙醇中,使用30w的紫外灯辐射,反应2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取2g S1中制得的聚咪唑和4g烯丙基碘加入20mL甲醇中,再加入0.4g的2,6-二叔丁基苯酚,在70℃下反应2h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将0.1mm厚的聚乙烯薄膜放入等离子注入机中,用氧等离子体轰击材料表面0.5h,进行活化处理;然后聚乙烯薄膜浸入含1g聚咪唑盐和2g抗蛋白黏附结构单元的溶液中,加热至60℃反应12h,取出聚乙烯薄膜,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚乙烯薄膜。
对实施例2中得到的聚丙烯薄膜依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例2中得到的聚丙烯薄膜对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的抗菌率分别为99.51%、98.12%、96.25%,细胞毒性为0级。
实施例3
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、将8g烯丙基咪唑和0.2g过硫酸钾加入到40mL乙醇中,微波加热至70℃,反应2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和8g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.08g的2,6-二叔丁基苯酚,在70℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将1mm厚的硅橡胶片放入等离子注入机中,用氦等离子体轰击材料表面1h,进行活化处理;然后将硅橡胶片浸入含2g聚咪唑盐和2g抗蛋白黏附结构单元的溶液中,加热至60℃反应12h,取出硅橡胶片,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的硅橡胶片。
对实施例3中得到的硅橡胶片依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例3中得到的硅橡胶片对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率分别为96.58%、98.23%、92.55%,细胞毒性为0级。
实施例4
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、将6g烯丙基咪唑、2g乙烯基咪唑和0.1g偶氮二异丁脒盐酸盐加入到40mL乙醇中,γ射线辐射2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和2g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.1g的2,6-二叔丁基苯酚,在40℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将1mm厚的聚醚醚酮片放入等离子注入机中,用氧等离子体轰击材料表面0.5h,进行活化处理;然后将聚醚醚酮片浸入含2g聚咪唑盐、2g抗蛋白黏附结构单元和0.04g过硫酸铵的溶液中,微波加热至60℃反应10h,取出聚醚醚酮片,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚醚醚酮片。
对实施例4中得到的聚醚醚酮片依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为绿脓杆菌、白色念珠菌和肺炎球菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例4中得到的聚醚醚酮片对绿脓杆菌、白色念珠菌和肺炎球菌的抗菌率分别为99.08%、96.23%、99.21%,细胞毒性为1级。
实施例5
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、8g乙烯基咪唑和0.2g过氧化氢加入到20mL乙醇中,加热至60℃,反应2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和1g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.1g的2,6-二叔丁基苯酚,在40℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将2mm厚的聚乳酸片放入含双氧水和浓硫酸的混合溶液(双氧水与浓硫酸体积比为1:3)中处理2分钟,超声洗涤后干燥后,再浸没在含10%三乙氧基乙烯基硅烷的乙醇中处理24小时,进行活化处理;然后将聚乳酸片浸入含3g聚咪唑盐、1g抗蛋白黏附结构单元和0.02g过硫酸铵的溶液中,微波加热至60℃反应10h,取出聚乳酸片,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚乳酸片。
对实施例5中得到的聚乳酸片依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为白色念珠菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例5中得到的聚乳酸片对白色念珠菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为97.28%、99.15%、98.43%,细胞毒性为0级。
实施例6
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、8g乙烯基咪唑和0.2g过硫酸铵加入到30mL乙醇中,加热至80℃,反应1h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和4g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.1g的2,6-二叔丁基苯酚,在60℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将1mm厚的聚己内酯片放入含双氧水和浓硫酸的混合溶液(双氧水与浓硫酸体积比为1:3)中处理2分钟,超声洗涤后干燥后,再浸没在含10%三甲氧基乙烯基硅烷的乙醇中处理24小时,进行活化处理;然后将聚己内酯片浸入含4g聚咪唑盐、2g抗蛋白黏附结构单元和0.02g过硫酸钾的溶液中,微波加热至80℃反应10h,取出聚己内酯片,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚己内酯片。
对实施例6中得到的聚己内酯片依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为金黄色葡萄球菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例6中得到的聚己内酯片对金黄色葡萄球菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为98.21%、97.25%、96.23%,细胞毒性为0级。
实施例7
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、4g乙烯基咪唑、2g烯丙基咪唑和0.2g过氧化苯甲酰加入到50mL乙醇中,加热60℃,反应1h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和2g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.2g的2,6-二叔丁基苯酚,在50℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将1mm厚的尼龙-6片放入等离子注入机中,用氧等离子体轰击材料表面0.5h,进行活化处理;然后将尼龙-6片浸入含2g聚咪唑盐、2g抗蛋白黏附结构单元和0.02g过硫酸钾的溶液中,微波加热至80℃反应10h,取出聚己内酯片,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚己内酯片。
对实施例7中得到的尼龙-6片依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为金黄色葡萄球菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例7中得到的尼龙-6片对金黄色葡萄球菌、肺炎球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99.51%、99.12%、97.53%,细胞毒性为0级。
实施例8
本实施例中,抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,包括如下步骤:
S1、4g乙烯基咪唑、4g烯丙基咪唑和0.3g过氧化苯甲酰加入到40mL乙醇中,加热70℃,反应2h,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、取4g S1中制得的聚咪唑和1g烯丙基碘加入40mL甲醇中,再加入0.01g的2,6-二叔丁基苯酚,在50℃下反应48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将0.2mm厚的聚氨酯膜放入等离子注入机中,用氧等离子体轰击材料表面0.5h,进行活化处理;然后将尼龙-6片浸入含2g聚咪唑盐、2g抗蛋白黏附结构单元和0.1g过硫酸铵的溶液中,微波加热至80℃反应12h,取出聚氨酯膜,用去离子水超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的聚氨酯膜。
对实施例8中得到的聚氨酯膜依据标准ISO 22196-2011塑料与其他无孔表面的抗菌性测定进行抗菌性能测试,测试用菌为绿脓杆菌、白色念珠菌和肺炎球菌、;依据标准GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验进行细胞毒性测试。
经测试,实施例8中得到的聚氨酯膜对绿脓杆菌、白色念珠菌、肺炎球菌和的抗菌率分别为94.53%、92.11%、95.59%,细胞毒性为0级。
如图1所示,可以看出,大量的细菌生长在未含抗菌涂层的聚氨酯膜表面上并粘附在表面上。
如图2所示,可以看出,仅有很少的细菌粘附在含有抗菌涂层的聚氨酯表面上。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种抗菌和抗蛋白黏附涂层,其特征在于,该涂层由聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元通过自由基反应接枝到高分子材料表面,通过聚咪唑盐与细菌表面带负电的细胞膜的相互作用,以及抗抗蛋白黏附结构单元抑制细菌在材料表面的附着,抑制细菌在材料表面的正常生理活动,赋予材料表面抗菌和抗蛋白黏附的特性;
所述聚咪唑盐的结构如下:
式中R为以下所示结构中的任意一种:Cl、Br或I中的一种;x、y、a、b均为自然数,且x+y+a+b=10~1000,z、m为正整数,m=1~5,z=10~1000;
所述抗蛋白黏附结构单元的结构如下:
式中n为正整数,n=5~1000。
2.如权利要求1所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层,其特征在于,所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、硅橡胶、聚氨酯、聚醚醚酮、聚乳酸、聚己内酯中的一种。
3.如权利要求1所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层,其特征在于,所述涂层对细菌的抗菌率超过90%,细菌种类包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、肺炎球菌或耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。
4.如权利要求1所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层,其特征在于,所述涂层对小鼠成纤维细胞的细胞毒性不超过1级。
5.如权利要求1~4之一所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、配置含咪唑单体和引发剂的功能溶液,在引发措施下引发咪唑聚合,用丙酮沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑;
S2、将S1中制得的聚咪唑与烷基化试剂溶于甲醇中,加入2,6-二叔丁基苯酚,在40~70℃下反应2~48h,用乙醚沉淀反应物,分离并真空干燥,获得聚咪唑盐;
S3、将高分子材料表面进行预处理,活化材料表面,然后将表面活化后的高分子材料浸入含聚咪唑盐、抗蛋白黏附结构单元的溶液中,在引发措施下,反应0.1~12h,在材料表面接枝聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元;取出高分子材料,超声清洗干燥,获得表面具有抗菌和抗蛋白黏附涂层的高分子材料。
6.如权利要求5所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于:
S1中所述引发剂质量为咪唑单体质量的0.1%~10%;所述咪唑单体为乙烯基咪唑、烯丙基咪唑中的一种或者两种咪唑任意比例的混合;所述引发剂为偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂中的一种或两种以上,包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰中的一种或两种以上;所述的引发措施为紫外光辐照引发、γ射线辐射引发、微波辐射引发或加热引发中的一种。
7.如权利要求5所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于:
S2中所述烷基化试剂为m=1~5,R为Cl、Br或I中的一种;烷基化试剂的质量为聚咪唑质量的10%~200%,2,6-二叔丁基苯酚的质量为烷基化试剂质量的1%~10%。
8.如权利要求5所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于:
S3中所述对高分子材料表面进行预处理,活化材料表面包括但不限于如下预处理活化方法中的一种或者两种以上:
方法1:使用氩、氦、碳、氮、氧、氢或H2O等离子体对高分子材料表面进行活化,在表面键合碳自由基、氧自由基或氮自由基;
方法2:将高分子材料浸没在含硫酸、双氧水、高锰酸钾、高碘酸、次氯酸氧化剂或它们的混合物的溶液中0~120分钟后,超声洗涤后干燥后,再浸没在含乙烯基硅烷类偶联剂或甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂的一种或两种以上混合溶液中0.01~24小时后,超声洗涤干燥,在高分子材料表面键合不饱和碳碳键;所述乙烯基硅烷类偶联剂为乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或者两种以上的复合;所述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种以上的复合。
9.如权利要求5所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于:
S3中所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、尼龙、硅橡胶、聚氨酯、聚醚醚酮、聚乳酸、聚己内酯中的一种;所述抗蛋白黏附结构单元的质量为阳离子聚咪唑盐质量的10%~200%;所述的引发措施为紫外光辐照引发、γ射线辐射引发、微波辐射引发或加热引发中的一种。
10.如权利要求5所述的抗菌和抗蛋白黏附涂层的制备方法,其特征在于:
在S3中,还加入引发剂,提高接枝效率,引发剂质量为阳离子聚咪唑盐和抗蛋白黏附结构单元质量总和的0.1%~10%;所述引发剂为偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂中的一种或两种以上,包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰中的一种或两种以上。
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