CN113121925A - 一种抗菌医用材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌医用材料及其制备方法，该抗菌医用材料由以下重量份数的原料组成：聚氨酯25‑35份、聚氯乙烯40‑50份、抗菌纳米银‑茶多酚溶液15‑20份、无机纳米复合材料5‑10份、抗氧剂1.5‑2.5份、增韧剂1‑5份、润滑剂0.1‑1份。本发明工艺简单，制备的抗菌型医用材料结构稳定，具备良好的生物相容性、韧性，抗菌效果明显，且抗菌时效长，能有效地减少细菌给人体带来地伤害，具有作为医疗器械材料应用的潜力。

Description

一种抗菌医用材料及其制备方法
技术领域
本发明属于卫生材料技术领域，具体涉及一种抗菌医用材料及其制备方法。
背景技术
医院是病人集中的场所，其环境中漂浮着各种各样的病源微生物，为各种传染或者传染性疾病的传播提供了有利的外部条件，促进院内感染的发生。院内感染是当前各个医院普遍存在的问题，也是一直以来困扰着医学界的难题，严重威胁着人类的健康安全。
目前病人遭受院内感染的病例主要有以下几种：1、肺部感染：常发生于一些严重影响病人防御机制的慢性疾病或者需要进行器官切开术、安置器官插管等病人中；2、尿路感染：目前尿路感染的现象十分普遍，其发生率一直居高不下，在我国尿路感染的发生率约占医院感染的20.8～31.7％；3、伤口性感染：常发生于一些需要做外科手术或发生外伤事故的病人中；4、病毒性肝炎；5、皮肤感染。
临床发现，住院患者中凡需使用气管插管、体内留置导管、化疗、服用免疫抑制剂、及多次手术或手术时间延长的病人等都容易发生局部或全身性细菌感染。90％的微生物源于皮肤感染。由此可见，导致院内感染的原因很多，其中由于各种医用器械、人工生物材料等带来的医源性感染，成为院内感染的重要途径。
引起院内感染的致病菌有很多种如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、埃希大肠杆菌、铜绿色假单胞菌、表皮葡萄球菌、链球菌、红色沙雷菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、洛菲不动杆菌等。医用材料很难做到完全无菌，如果有一种材料能兼具各方面的医用功能，又具有一定的抑菌活性，就有希望减少或减轻院内感染的发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种抗菌医用材料及其制备方法。
本发明上述目的通过如下技术方案实现：
一种抗菌医用材料，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯25-35份、聚氯乙烯40-50份、抗菌纳米银-茶多酚溶液15-20份、无机纳米复合材料5-10份、抗氧剂1.5-2.5份、增韧剂1-5份、润滑剂0.1-1份。
进一步地，所述抗菌纳米银-茶多酚溶液的制备方法如下：取聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中配置形成浓度为1.0％PVP、5g/L DTAB的澄清透明溶液，静置3-4h后，加入水合肼并搅拌均匀，搅拌条件下将浓度为0.15mol/L的硝酸银和浓度为0.25mol/L的茶多酚缓慢加入，反应结束后将混合溶液高速离心并用乙醇洗涤固体产物3-5次，最后用乙醇溶解稀释固体产物得抗菌纳米银-茶多酚溶液。
进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1。
进一步地，所述增韧剂为聚酰胺树脂。
进一步地，所述润滑剂为苯甲基硅油。
上述任一所述抗菌医用材料的制备方法如下：(1)将聚氨酯和聚氯乙烯溶于有机溶剂中；(2)在搅拌条件下，向上述混合溶液加入抗菌纳米银-茶多酚溶液，于55-65℃反应7-9h，反应结束后，向反应液中加入反应液体积3-4倍的水，有固体析出，静置1-2h，收集底部沉淀，水洗，干燥；(3)将步骤(2)得到的固体、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
有益效果：
本发明工艺简单，制备的抗菌型医用材料结构稳定，具备良好的生物相容性、韧性，抗菌效果明显，且抗菌时效长，能有效地减少细菌给人体带来地伤害，具有作为医疗器械材料应用的潜力。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种抗菌医用材料，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯25份、聚氯乙烯40份、抗菌纳米银-茶多酚溶液15份、无机纳米复合材料5份、抗氧剂1.5份、增韧剂1份、润滑剂0.1份。
抗菌纳米银-茶多酚溶液的制备方法如下：取聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中配置形成浓度为1.0％PVP、5g/L DTAB的澄清透明溶液，静置3-4h后，加入水合肼并搅拌均匀，搅拌条件下将浓度为0.15mol/L的硝酸银和浓度为0.25mol/L的茶多酚缓慢加入，反应结束后将混合溶液高速离心并用乙醇洗涤固体产物3-5次，最后用乙醇溶解稀释固体产物得抗菌纳米银-茶多酚溶液。
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1；增韧剂为聚酰胺树脂；润滑剂为苯甲基硅油。
抗菌医用材料的制备方法如下：(1)将聚氨酯和聚氯乙烯溶于有机溶剂中；(2)在搅拌条件下，向上述混合溶液加入抗菌纳米银-茶多酚溶液，于55℃反应7h，反应结束后，向反应液中加入反应液体积3-4倍的水，有固体析出，静置1h，收集底部沉淀，水洗，干燥；(3)将步骤(2)得到的固体、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
实施例2：
一种抗菌医用材料，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯30份、聚氯乙烯45份、抗菌纳米银-茶多酚溶液17份、无机纳米复合材料8份、抗氧剂2份、增韧剂3份、润滑剂0.5份。
抗菌纳米银-茶多酚溶液的制备方法如下：取聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中配置形成浓度为1.0％PVP、5g/L DTAB的澄清透明溶液，静置3.5h后，加入水合肼并搅拌均匀，搅拌条件下将浓度为0.15mol/L的硝酸银和浓度为0.25mol/L的茶多酚缓慢加入，反应结束后将混合溶液高速离心并用乙醇洗涤固体产物3-5次，最后用乙醇溶解稀释固体产物得抗菌纳米银-茶多酚溶液。
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1；增韧剂为聚酰胺树脂；润滑剂为苯甲基硅油。
抗菌医用材料的制备方法如下：(1)将聚氨酯和聚氯乙烯溶于有机溶剂中；(2)在搅拌条件下，向上述混合溶液加入抗菌纳米银-茶多酚溶液，于60℃反应8h，反应结束后，向反应液中加入反应液体积3-4倍的水，有固体析出，静置1.5h，收集底部沉淀，水洗，干燥；(3)将步骤(2)得到的固体、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
实施例3：
一种抗菌医用材料，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯35份、聚氯乙烯50份、抗菌纳米银-茶多酚溶液20份、无机纳米复合材料10份、抗氧剂2.5份、增韧剂5份、润滑剂1份。
抗菌纳米银-茶多酚溶液的制备方法如下：取聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中配置形成浓度为1.0％PVP、5g/L DTAB的澄清透明溶液，静置4h后，加入水合肼并搅拌均匀，搅拌条件下将浓度为0.15mol/L的硝酸银和浓度为0.25mol/L的茶多酚缓慢加入，反应结束后将混合溶液高速离心并用乙醇洗涤固体产物3-5次，最后用乙醇溶解稀释固体产物得抗菌纳米银-茶多酚溶液。
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1；增韧剂为聚酰胺树脂；润滑剂为苯甲基硅油。
抗菌医用材料的制备方法如下：(1)将聚氨酯和聚氯乙烯溶于有机溶剂中；(2)在搅拌条件下，向上述混合溶液加入抗菌纳米银-茶多酚溶液，于65℃反应9h，反应结束后，向反应液中加入反应液体积3-4倍的水，有固体析出，静置2h，收集底部沉淀，水洗，干燥；(3)将步骤(2)得到的固体、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
实施例4：对比实施例
一种抗菌医用材料，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯30份、聚氯乙烯45份、无机纳米复合材料8份、抗氧剂2份、增韧剂3份、润滑剂0.5份。
抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1；增韧剂为聚酰胺树脂；润滑剂为苯甲基硅油。
抗菌医用材料的制备方法如下：将聚氨酯、聚氯乙烯、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
效果实施例：
对实施例1-4制备的抗菌医用材料的抑菌性能进行测试。测试按照标准QBT2591-2003进行，采用抑菌环定性测试法。
菌种选择医院最常见的大肠杆菌，金黄色葡萄球菌以及绿脓杆。具体测试步骤如下：
(1)准备试样：使用打孔器将样品制成直径5mm的圆片，同时制备1mg/mL的AgNO3纸片样作为阳性对照，以普通PU膜作为阴性对照，紫外照射30分钟灭菌后备用。
(2)准备灭菌试剂：培养基采用牛肉膏蛋白胨培养基，将培养基、PBS、蒸馏水、PE管、枪头、平板放入灭菌锅内于103.4kPa、121℃灭菌30分钟备用。
(3)菌种活化菌种：将接种环在酒精灯上灭菌，待冷却后从菌种试管斜面中取供试菌种，于平皿的营养琼脂培养基上划线，放入37℃的电热培养箱中倒置，培养24小时待菌落长出后备用。
(4)制备液体菌悬液：将接种环在酒精灯上灭菌，稍待冷却后从活化菌种的平皿中挑一个生长良好的单菌落，置于100ml液体培养基中进行接种，在37℃℃，以180转/分钟恒温振荡培养16小时，得到菌悬液。
(5)均匀涂布法制备含菌平板：使用移液枪取适量液体菌悬液稀释至菌种含量5×105cfu/ml～5×106cfu/ml，取50μl菌悬液接种于含固体培养基的无菌平板中，然后使用无菌涂布棒使菌液均匀地接种于平皿的培养基表面。
(6)放置受试材料膜片：使用无菌镊子将准备好的圆片试样平贴于接种了细菌的含菌平板培养基上，轻压使其贴紧，每组样品之间相距20mm。盖好平皿后，放置2分钟左右，待其充分贴紧后将平皿倒置，于37℃恒温培养箱中倒置培养，18小时后，菌落长出后取出观察。使用游标卡尺准确测量试样产生的环直径的大小(包括贴片在内)，从3个方向划线取平均值。
每组实验重复3次。
抗菌性能测试结果显示，本发明实施例1-3制备的抗菌型医用材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的抑菌作用明显，抑菌环直径均大于9mm，具有良好的抗菌性能。而实施例4样品的抑菌效果差，结果如表1所示。
样品 抑菌环直径(mm)
实施例1 9.1
实施例2 9.4
实施例3 9.2
实施例4 5.3
AgNO<sub>3</sub>纸片 7.6
普通PU膜 5.0
本发明工艺简单，制备的抗菌型医用材料结构稳定，具备良好的生物相容性、韧性，抗菌效果明显，且抗菌时效长，能有效地减少细菌给人体带来地伤害，具有作为医疗器械材料应用的潜力。
上述实施例的作用在于具体介绍本发明的实质性内容，但本领域技术人员应当知道，不应将本发明的保护范围局限于该具体实施例。

Claims (6)

1.一种抗菌医用材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚氨酯25-35份、聚氯乙烯40-50份、抗菌纳米银-茶多酚溶液15-20份、无机纳米复合材料5-10份、抗氧剂1.5-2.5份、增韧剂1-5份、润滑剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的抗菌医用材料，其特征在于，所述抗菌纳米银-茶多酚溶液的制备方法如下：取聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中配置形成浓度为1.0％PVP、5g/L DTAB的澄清透明溶液，静置3-4h后，加入水合肼并搅拌均匀，搅拌条件下将浓度为0.15mol/L的硝酸银和浓度为0.25mol/L的茶多酚缓慢加入，反应结束后将混合溶液高速离心并用乙醇洗涤固体产物3-5次，最后用乙醇溶解稀释固体产物得抗菌纳米银-茶多酚溶液。
3.根据权利要求1所述的抗菌医用材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合抗氧剂，且抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为2:1。
4.根据权利要求1所述的抗菌医用材料，其特征在于：所述增韧剂为聚酰胺树脂。
5.根据权利要求1所述的抗菌医用材料，其特征在于：所述润滑剂为苯甲基硅油。
6.权利要求1-5所述抗菌医用材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)将聚氨酯和聚氯乙烯溶于有机溶剂中；(2)在搅拌条件下，向上述混合溶液加入抗菌纳米银-茶多酚溶液，于55-65℃反应7-9h，反应结束后，向反应液中加入反应液体积3-4倍的水，有固体析出，静置1-2h，收集底部沉淀，水洗，干燥；(3)将步骤(2)得到的固体、无机纳米复合材料、抗氧剂、增韧剂、润滑剂在高速混合机混合得到混合料，然后将混合料加入挤出机料斗内，挤出造粒，得到抗菌医用材料。
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