CN110327499A - 一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法 - Google Patents

一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：(1)将导尿管浸泡在醇溶液中，浸泡2‑10分钟；(2)取出所述的导尿管，浸入到含有抗菌溶液中，浸泡5‑20分钟，然后进行烘干；(3)将烘干后的导尿管浸入到含有纳米四氧化三铁的溶液中，进行搅拌，然后取出导尿管烘干、灭菌即得。本发明所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法壳将聚糖凝胶与纳米Fe3O4相结合，使纳米Fe3O4保持了良好的分散性，不易出现聚集，且两者的协同效应使该复合抗菌涂层导尿管具有良好的抗菌性能。

Description

一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法
技术领域
本发明属于生物医药材料领域，尤其是涉及一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法。
背景技术
医院感染将成为全球性日益严重的公共卫生问题。每年大约有500万例医院感染，其中尿路感染是最常见的院内感染。导尿管相关尿路感染如未得到有效的控制，将会导致病人住院日期延长，甚至会引起败血症及全身感染。另外，在临床应用时，导尿管需要短期甚至长期置入人体组织，每次置入或拔出，均会因为导尿管表面与肌体组织的摩察系数较大，而使患者产生不同程度的疼痛感，甚至在一定程度上加重感染程度。因此，开发具有良好的生物安全性、抗菌性能以及润滑性能的导尿管具有重要的临床意义。目前抑菌导尿管多采用银离子涂层，银离子抑菌涂层具有抗菌活性高、安全性高等特点，但是银系抑菌剂易变色，制造困难，在材料中使用工艺复杂，且成本较高。
纳米四氧化三铁具有良好的抑菌性能，Fe2+可进入细菌细胞，导致细胞裂解，使细胞生长受到严重的影响，此外，四氧化三铁还可以催化氧化自由基的产生，从而具有一定的抑菌性能。但纳米颗粒因为其表面自由能降低而易自发聚集成大颗粒，从而影响其抗菌性能。壳聚糖是一种安全无毒，具有广谱抗菌性和生物相容性的天然碱性多糖，能被生物体吸收，同时可作为稳定剂能防止抑菌金属纳米粒的团聚，使纳米粒分布均匀。此外，壳聚糖水凝胶可以改善导尿管表面的亲水性，增加导尿管的润滑性。抑菌金属纳米粒/壳聚糖复合材料兼具两者的优良性能，是一种新型抗菌复合材料，将其作为导尿管的表面抗菌涂层，具有广阔的应用前景，其市场和发展潜力巨大。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，使导尿管具有良好的润滑性、生物安全性以及稳定的抗菌功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：
(1)将导尿管浸泡在醇溶液中，浸泡2-10分钟；
(2)取出所述的导尿管，浸入到含有抗菌溶液中，浸泡5-20分钟，然后进行烘干；
(3)将烘干后的导尿管浸入到含有纳米四氧化三铁的溶液中，进行搅拌，然后取出导尿管烘干、灭菌即得。
进一步，所述的步骤(1)中的醇溶液为乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。
进一步，所述的步骤(2)中的抗菌溶液为壳聚糖与明胶的混合溶液，壳聚糖溶液的质量体积浓度为0.01-10％，明胶的质量体积浓度为0.01-1％；优选的，所述的聚糖溶液的质量体积浓度为0.1-5％，明胶的质量体积浓度为0.01-0.5％。
进一步，所述的壳聚糖溶液中壳聚糖分子量范围为5-500kD，脱乙酰度范围为50-95％；优选的，所述的壳聚糖分子量范围为10-100kD,脱乙酰度范围为75-90％。
进一步，所述的抗菌溶液中还包含粘附性聚合物，所述的粘附性聚合物为聚乳酸、聚醚酮、聚氨酯、聚酯或聚乙烯中的至少一种；所述的粘附性聚合物的质量体积浓度为0.1-10％。
进一步，所述的步骤(3)中的纳米四氧化三铁的质量体积浓度为0.005-5％；优选的，所述的纳米四氧化三铁的质量体积浓度为0.01-1％。
进一步，所述的步骤(3)中的纳米四氧化三铁的粒径为1-100nm；优选的，所述的纳米四氧化三铁的粒径为5-50nm。
一种具有复合抑菌涂层的导尿管，包括外管体、导尿内管体，所述的导尿内管体位于所述的外管体的内侧，所述的外管体的顶部设有导尿孔，所述的导尿内管体的顶端与所述的导尿孔相连；
所述的导尿管还包括若干的加固组件，所述的加固组件包括气囊、导水内管体，所述的气囊固定于所述的外管体的上部，所述的导水内管体位于所述的外管体的内侧；
所述的导水内管体的顶端穿过所述的外管体与所述的气囊相连通，所述的外管体的下部设有与加固组件数量相同的管体出口，所述的导水内管体的底部穿过对应的管体出口置于所述的外管体的外侧。
进一步，所述的导尿管还设置至少一个固定胶塞，所述固定胶塞位于所述的外管体内；
所述的固定胶塞上设有若干的通孔，所述的导尿内管体与导水内管体均穿过该通孔，并与所述的外管体相互固定。
进一步，所述的加固组件的数量为偶数，所述的加固组件对称设置；
所述的导水内管体管径为导尿内管体的管径的0.5-1倍；
所述的外管体的外侧均匀的设有若干的凸起，所述的凸起高度不大于1mm；
所述的外管体的外侧设有复合抑菌涂层。
相对于现有技术，本发明所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法具有以下优势：
(1)本发明所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法壳将聚糖凝胶与纳米Fe3O4相结合，使纳米Fe3O4保持了良好的分散性，不易出现聚集，且两者的协同效应使该复合抗菌涂层导尿管具有良好的抗菌性能。
(2)本发明所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法采用壳聚糖，壳聚糖具有良好的亲水性，生物安全性以及可降解性，其附着在导尿管表面，从而能够提高导尿管的表面润滑性以及安全性。
(3)本发明所述的具有复合抑菌涂层的导尿管设置有多个加固组件，使其可适用于不同人体环境，保证了导尿管的正常功能。
附图说明
图1为本发明所述的导尿管的示意图。
附图标记说明：
1-外管体；2-导尿内管体；3-导水内管体；4-固定胶塞；5-气囊；11-导尿孔；12-管体出口。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
实施例1
一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：硅胶导尿管浸泡于乙醇溶液中，5min后取出，加入壳聚糖和聚乳酸的混合溶液中，其中壳聚糖(Mw＝10kD，DD＝90％)质量体积浓度为0.1％，明胶质量体积浓度为0.1％，聚乳质量体积浓度为0.1％，浸泡10min后取出，烘干。配制纳米四氧化三铁溶液，纳米粒平均粒径5nm，质量体积浓度为0.01％，取上述导尿管浸泡在四氧化三铁纳米粒的溶液中，搅拌，然后进行烘干、包装和灭菌。
一种具有复合抑菌涂层的导尿管，包括外管体、导尿内管体，所述的导尿内管体位于所述的外管体的内侧，所述的外管体的顶部设有导尿孔，所述的导尿内管体的顶端与所述的导尿孔相连；所述的导尿管还包括2个加固组件，所述的加固组件包括气囊、导水内管体，所述的气囊固定于所述的外管体的上部，所述的导水内管体位于所述的外管体的内侧；
所述的导水内管体的顶端穿过所述的外管体与所述的气囊相连通，所述的外管体的下部设有与加固组件数量相同的管体出口，所述的导水内管体的底部穿过对应的管体出口置于所述的外管体的外侧。
所述的导尿管还设置固定胶塞，所述固定胶塞位于所述的外管体内；所述的固定胶塞上设有若干的通孔，所述的导尿内管体与导水内管体均穿过该通孔，并与所述的外管体相互固定。
所述的加固组件的数量为偶数，所述的加固组件对称设置；所述的导水内管体管径为导尿内管体的管径的0.5倍；所述的外管体的外侧均匀的设有若干的凸起，所述的凸起高度1mm；所述的外管体的外侧设有复合抑菌涂层。
取一小段(1cm)上述含抑菌涂层的导尿管(样品a1)，放置接种金黄色葡萄球菌的培养皿中进行培养观察抑菌圈大小，同样长度的未涂层导尿管(样品a2)作为对照。结果如表1。可见，复合涂层导尿管具有良好的抑菌效果。
表1抑菌效果
样品 抑菌圈大小
a1 1.0±0.05cm
a2 0.6±0.02cm
实施例2
一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：硅胶导尿管浸泡于乙醇溶液中，5min后取出，加入壳聚糖和聚乳酸的混合溶液中，其中壳聚糖(Mw＝100kD，DD＝90％)质量体积浓度为10％，聚乳质量体积浓度为10％，明胶质量体积浓度为0.1％，浸泡10min后取出，烘干。配制四氧化三铁纳米粒溶液，纳米粒平均粒径50nm，质量体积浓度为1％，取上述导尿管浸泡在四氧化三铁纳米粒的溶液中，搅拌，然后进行烘干、包装和灭菌。
一种具有复合抑菌涂层的导尿管，包括外管体、导尿内管体，所述的导尿内管体位于所述的外管体的内侧，所述的外管体的顶部设有导尿孔，所述的导尿内管体的顶端与所述的导尿孔相连；所述的导尿管还包括2个加固组件，所述的加固组件包括气囊、导水内管体，所述的气囊固定于所述的外管体的上部，所述的导水内管体位于所述的外管体的内侧；
所述的导水内管体的顶端穿过所述的外管体与所述的气囊相连通，所述的外管体的下部设有与加固组件数量相同的管体出口，所述的导水内管体的底部穿过对应的管体出口置于所述的外管体的外侧。
所述的导尿管还设置固定胶塞，所述固定胶塞位于所述的外管体内；所述的固定胶塞上设有若干的通孔，所述的导尿内管体与导水内管体均穿过该通孔，并与所述的外管体相互固定。
所述的加固组件的数量为偶数，所述的加固组件对称设置；所述的导水内管体管径为导尿内管体的管径的0.5倍；所述的外管体的外侧均匀的设有若干的凸起，所述的凸起高度1mm；所述的外管体的外侧设有复合抑菌涂层。
取一小段(1cm)上述含抑菌涂层的导尿管(样品b1)，放置接种金黄色葡萄球菌的培养皿中进行培养，观察抑菌圈大小，同样长度的未涂层导尿管(样品b2)作为对照。结果如表2。可见，复合涂层导尿管具有良好的抑菌效果。
表2抑菌效果
样品 抑菌圈大小
b1 1.3±0.2cm
b2 0.6±0.1cm
实施例3
一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：硅胶导尿管浸泡于乙醇溶液中，5min后取出，加入壳聚糖和聚乳酸的混合溶液中，其中壳聚糖(Mw＝50kD，DD＝75％)质量体积浓度为1％，聚乳质量体积浓度为1％，明胶质量体积浓度为0.1％，浸泡10min后取出，烘干。配制四氧化三铁纳米粒溶液，纳米粒平均粒径25nm，质量体积浓度为0.5％，取上述导尿管浸泡在四氧化三铁纳米粒的溶液中，搅拌，然后进行烘干、包装和灭菌。
一种具有复合抑菌涂层的导尿管，包括外管体、导尿内管体，所述的导尿内管体位于所述的外管体的内侧，所述的外管体的顶部设有导尿孔，所述的导尿内管体的顶端与所述的导尿孔相连；所述的导尿管还包括2个加固组件，所述的加固组件包括气囊、导水内管体，所述的气囊固定于所述的外管体的上部，所述的导水内管体位于所述的外管体的内侧；
所述的导水内管体的顶端穿过所述的外管体与所述的气囊相连通，所述的外管体的下部设有与加固组件数量相同的管体出口，所述的导水内管体的底部穿过对应的管体出口置于所述的外管体的外侧。
所述的导尿管还设置固定胶塞，所述固定胶塞位于所述的外管体内；所述的固定胶塞上设有若干的通孔，所述的导尿内管体与导水内管体均穿过该通孔，并与所述的外管体相互固定。
所述的加固组件的数量为偶数，所述的加固组件对称设置；所述的导水内管体管径为导尿内管体的管径的0.5倍；所述的外管体的外侧均匀的设有若干的凸起，所述的凸起高度1mm；所述的外管体的外侧设有复合抑菌涂层。
取一小段(1cm)上述含抑菌涂层的导尿管(样品c1)，放置接种金黄色葡萄球菌的培养皿中进行培养，观察抑菌圈大小，同样长度的未涂层导尿管(样品c2)作为对照。结果如表3。可见，复合涂层导尿管具有良好的抑菌效果。
表3抑菌效果
样品 抑菌圈大小
c1 1.1±0.1cm
c2 0.6±0.1cm
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将导尿管浸泡在醇溶液中，浸泡2-10分钟；
(2)取出所述的导尿管，浸入到含有抗菌溶液中，浸泡5-20分钟，然后进行烘干；
(3)将烘干后的导尿管浸入到含有纳米四氧化三铁的溶液中，进行搅拌，然后取出导尿管烘干、灭菌即得。
2.根据权利要求1所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的醇溶液为乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的抗菌溶液为壳聚糖与明胶的混合溶液，壳聚糖溶液的质量体积浓度为0.01-10％，明胶的质量体积浓度为0.01-1％；优选的，所述的聚糖溶液的质量体积浓度为0.1-5％，明胶的质量体积浓度为0.01-0.5％。
4.根据权利要求3所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的壳聚糖溶液中壳聚糖分子量范围为5-500kD，脱乙酰度范围为50-95％；优选的，所述的壳聚糖分子量范围为10-100kD,脱乙酰度范围为75-90％。
5.根据权利要求3所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的抗菌溶液中还包含粘附性聚合物，所述的粘附性聚合物为聚乳酸、聚醚酮、聚氨酯、聚酯或聚乙烯中的至少一种；所述的粘附性聚合物的质量体积浓度为0.1-10％。
6.根据权利要求1所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的纳米四氧化三铁的质量体积浓度为0.005-5％；优选的，所述的纳米四氧化三铁的质量体积浓度为0.01-1％。
7.根据权利要求1所述的导尿管复合抑菌涂层的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的纳米四氧化三铁的粒径为1-100nm；优选的，所述的纳米四氧化三铁的粒径为5-50nm。
8.一种具有复合抑菌涂层的导尿管，其特征在于：包括外管体、导尿内管体，所述的导尿内管体位于所述的外管体的内侧，所述的外管体的顶部设有导尿孔，所述的导尿内管体的顶端与所述的导尿孔相连；
所述的导尿管还包括若干的加固组件，所述的加固组件包括气囊、导水内管体，所述的气囊固定于所述的外管体的上部，所述的导水内管体位于所述的外管体的内侧；
所述的导水内管体的顶端穿过所述的外管体与所述的气囊相连通，所述的外管体的下部设有与加固组件数量相同的管体出口，所述的导水内管体的底部穿过对应的管体出口置于所述的外管体的外侧。
9.根据权利要求8所述的具有复合抑菌涂层的导尿管，其特征在于：所述的导尿管还设置至少一个固定胶塞，所述固定胶塞位于所述的外管体内；
所述的固定胶塞上设有若干的通孔，所述的导尿内管体与导水内管体均穿过该通孔，并与所述的外管体相互固定。
10.根据权利要求9所述的具有复合抑菌涂层的导尿管，其特征在于：所述的加固组件的数量为偶数，所述的加固组件对称设置；
所述的导水内管体管径为导尿内管体的管径的0.5-1倍；
所述的外管体的外侧均匀的设有若干的凸起，所述的凸起高度不大于1mm；
所述的外管体的外侧设有复合抑菌涂层。
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