CN114904060B - 一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法 - Google Patents

一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法。所述导管内层为聚合物层，外层为具有阻黏作用的功能层，所述功能层通过超支化聚赖氨酸的共价作用与所述聚合物层实现连接。该医用导管能实现能够抗蛋白粘附、抗老化和抗菌的功能。制备方法为：首先，将超支化聚赖氨酸通过共价接枝固定到导管表面，其中，共价接枝方法有两种，一种为氨基与双键的点击反应，另一种为通过多巴胺在碱性条件下的氧化自聚合反应对导管进行改性后，再将超支化聚赖氨酸共价接枝在导管上；然后将阻黏层共价接枝到超支化聚赖氨酸上。本发明的操作简单易行，利于规模化生产，抗蛋白粘附、抗老化、抗菌作用显著，有望应用于实际生产中改善导管表面性能。

Description

一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法，属于医用材料领域。
背景技术
生物医用材料是用于和生命系统结合，以诊断、治疗、康复和预防，以及替换人体组织、器官或增进其功能的材料。这类材料在与人体组织、体液或血液接触和相互作用时，具有良好的生物相容性、生物功能性以及良好的可加工性，可制成具有维护生命功能、修复、替换或补偿人体器官功能的医用产品，具有广阔的市场前景。
医用导管目前常用材料为聚氨酯、硅橡胶、聚氯乙烯、乳胶等，在介入人体进行组织修复过程，常因为疏水表面而粘附过多的蛋白形成纤维层，阻碍导管的长期使用，进而可能引起更为严重的感染问题。在导管表面进行阻黏改性，可以预防细菌和蛋白质等的粘附，减少纤维层形成。且中间层超支化聚赖氨酸也具有抗老化和抗菌的作用，进一步提高导管的适用性能。
已公开的金属或者聚合物表面阻黏层或者亲水涂层的制备方法主要有以下几种：通过硅烷偶联剂接枝，等离子体处理，或者直接涂覆成膜。阻黏层和亲水涂层的制备方法在国内专利中已有报道，但仍存在不足之处。公开号为CN201810769393.0中国发明专利公开文本中提到医用导管亲水涂层的制备方法为将亲水涂层在导管上固化成膜，然而采用该方法制得的亲水涂层易脱落，不利于长期使用，单体易残留。针对以上问题，需要提供一种安全环保，利于生产的持久阻黏的医用导管阻黏层的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含有阻黏层的医用导管及其制备方法，该医用导管通过双层共价作用实现了阻黏层的持久可靠连接，可以长期发挥作用，中间超支化聚赖氨酸辅以抗老化，抗菌功能。
本发明采用的技术方案如下：
一种含有阻黏层的医用导管，所述的医用导管内层为聚合物层，外层为具有阻黏作用的功能层，所述功能层通过超支化聚赖氨酸的共价作用与所述聚合物层实现连接。所述的功能层含有超支化聚赖氨酸，并含有阻黏功能材料，能够抗蛋白粘附，并具有抗老化和抗菌作用。其制备方法为：
1)将超支化聚赖氨酸溶于水中，搅拌成均匀溶液，浓度为0.1-2wt％；
2)通过共价方法将超支化聚赖氨酸固定在导管聚合物上；
3)将阻黏功能材料溶于水中，搅拌成均匀溶液，浓度为1-2wt％；
4)将接枝超支化聚赖氨酸的导管浸入阻黏功能材料溶液中，通过共价作用接枝到3)得到的导管上。
进一步的，步骤2)所述导管聚合物为聚氨酯、聚氯乙烯、硅橡胶或乳胶；
进一步的，步骤2)所述共价方法为氨基与双键的点击反应，是以三乙胺作催化剂，用量为溶剂体积的1％-5％，温度为60摄氏度，反应时间为4-12h，接枝超支化聚赖氨酸后，导管需要在水中浸泡12-24h，以除去未反应的超支化聚赖氨酸；或者是先将多巴胺在碱性条件下的氧化自聚合反应对导管进行改性后，通过醛基和氨基的席夫碱将超支化聚赖氨酸固定在导管上，其中多巴胺的氧化自聚合pH为8-9，反应温度为37摄氏度，反应时间为12-24h，多巴胺的氧化后醛基与氨基反应时间为12-24h，温度为37摄氏度，接枝超支化聚赖氨酸后，导管需要在水中浸泡12-24h，以除去未反应的超支化聚赖氨酸。
进一步的，步骤3)所述阻黏功能材料为聚乙二醇、两性离子、透明质酸、聚丙烯酸、硫酸软骨素、聚乙烯吡咯烷酮的一种或多种。
进一步，所述步骤4)中阻黏功能材料与接枝超支化聚赖氨酸的导管反应温度为37摄氏度，反应时间为12-24小时。接枝阻黏层后，导管需要在水中浸泡12-24h，以除去未反应的阻黏功能材料。
本发明的有益效果在于：
本发明通过双层共价交联的制备方法提高了涂层的结合强度，使得阻黏层牢固接枝在导管表面，制备出具有良好抗蛋白作用的医用导管。本发明的操作简单易行，利于规模化生产，抗蛋白粘附作用显著，中间层超支化聚赖氨酸具有抗老化、抗菌作用。有望应用于实际生产中改善导管表面性能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明实施例1提供如下附图：
图1为本发明制备的一种含有阻黏层的医用导管图；
图2为未涂覆本发明阻黏层测得的水接触角图；
图3为涂覆中间层超支化聚赖氨酸的水接触角图；
图4为涂覆本发明亲水涂层测得的水接触角图；
图5为抗蛋白粘附图；
图6为抗细胞粘附的荧光图。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明的技术方案，但这些实施例并不用于限制本发明。
实施例1
将超支化聚赖氨酸溶解在水中，制备成1.5wt％溶液，将聚氨酯(PPFU)导管浸泡在此溶液中，加入1％三乙胺做催化剂，置于60度烘箱中6小时。接枝完成后，用超纯水浸泡12小时，且冲洗三遍，烘干。将聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)配成1.5wt％的水溶液，将之前接枝有超支化聚赖氨酸的导管置于其中，37摄氏度下反应24h。完成后，取出导管，置于超纯水中浸泡12小时，后进行冲洗三次，烘干。
实施例2
将超支化聚赖氨酸溶解在水中，制备成1.5wt％溶液，将聚氨酯导管浸泡在此溶液中，加入1％三乙胺做催化剂，置于60度烘箱中6小时。接枝完成后，用超纯水浸泡12小时，且冲洗三遍，烘干。将甲基丙烯酸修饰的透明质酸配成1wt％的水溶液，将之前接枝有超支化聚赖氨酸的导管置于其中，加入1％三乙胺做催化剂，37摄氏度下反应24h。完成后，取出导管，置于超纯水中浸泡12小时，后进行冲洗三次，烘干。
实施例3
将聚氯乙烯导管浸泡在0.2mol/L盐酸多巴胺中，调节溶液pH维持在8.5左右，在37摄氏度条件下培养24小时，实现多巴胺(PDA)的固定。将超支化聚赖氨酸溶解在水中，制备成1wt％溶液，将PDA改性的聚氨酯导管浸泡在此溶液中，在37摄氏度条件下处理24小时。接枝完成后，用超纯水浸泡12小时，且冲洗三遍，烘干。将PEGDA配成1.5wt％的水溶液，将之前接枝有超支化聚赖氨酸的导管置于其中，37摄氏度下反应24h。完成后，取出导管，置于超纯水中浸泡12小时，后进行冲洗三次，烘干。此实施例说明本方法对于表面无修饰位点的导管也适用。
图1为采用本发明方法实施例1制得的医用导管的外观形态图；图2为未涂覆本发明阻黏层测得的水接触角图；图3为涂覆中间层超支化聚赖氨酸的水接触角图；图4为涂覆本发明阻黏层测得的水接触角图。从图2、图4中可以看出，未涂覆本发明阻粘层的导管表面的水接触角为78.2°，涂覆本发明阻黏层时导管表面的水接触角为18°，由此可以得出结论：相比未涂覆本发明阻黏层的导管，涂覆本发明阻黏层的导管表面的水接触角有显著降低。图5、图6分别为抗蛋白粘附实验和抗细胞粘附实验，可见接枝阻黏层的导管表面并没有明显蛋白和细胞粘附，而未接枝的导管表面有较多的蛋白和细胞粘附，由此说明本发明涂层确实具有阻黏的效果，有望用于医用导管的改性。本发明在聚合物导管上的两层涂层均通过共价作用结合，或先采用多巴胺涂层改性后再通过共价接枝，键合作用强，使其能保持较长的使用寿命。

Claims (4)

1.一种含有阻黏层的医用导管，其特征在于，所述的医用导管内层为聚合物层，外层为具有阻黏作用的功能层，所述功能层通过超支化聚赖氨酸的共价作用与所述聚合物层连接；所述的聚合物为聚氨酯，所述医用导管的制备方法为：
1）将超支化聚赖氨酸溶于水中，搅拌成均匀溶液，浓度为0.1-2wt%；
2）通过共价方法将超支化聚赖氨酸固定在导管聚合物上；所述共价方法为氨基与双键的点击反应；
3）将阻黏功能材料溶于水中，搅拌成均匀溶液，浓度为1-2wt%；所述阻黏功能材料为聚乙二醇双丙烯酸酯、甲基丙烯酸修饰的透明质酸中任一种；
4）将接枝超支化聚赖氨酸的导管浸入阻黏功能材料溶液中，通过共价作用接枝到3）得到的导管上。
2.根据权利要求1所述的含有阻黏层的医用导管，其特征在于，所述医用导管能够抗蛋白粘附、抗老化和抗菌。
3.根据权利要求1所述的含有阻黏层的医用导管，其特征在于，氨基与双键的点击反应，温度为60摄氏度，反应时间为4-12h，接枝超支化聚赖氨酸后，导管需要在水中浸泡12-24h，以除去未反应的超支化聚赖氨酸。
4.根据权利要求1所述的含有阻黏层的医用导管，其特征在于，4）中阻黏功能材料与接枝超支化聚赖氨酸的导管反应温度为37摄氏度，时间为12-24小时，接枝功能涂层后，导管需要在水中浸泡12-24h，以除去未反应的阻黏功能材料。
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