阅读说明：本技术 一种制备抗菌医用高分子材料的方法 (Method for preparing antibacterial medical high polymer material ) 是由 颜勇 于 2018-05-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制备抗菌医用高分子材料的方法,将医用高分子材料浸在清洗溶剂中进行超声清洗；然后将医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上,利用等离子体的气体,和紫外灯,激活医疗用高分子材料表面的活性基团；然后置于于偶联剂中,最后用化学镀的方法,将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面,即可制得抗菌医用高分子材料；本发明本发明采用紫外照射-自组装单层膜与化学镀相结合以及采用等离子体-自组装单层膜与化学镀相结合的技术处理医用高分子材料,这种复合技术的处理方式能最大限度激活医用高分子材料表面的活性基团,使得原材料的供应范围进一步扩大,选料的选择性大幅降低,生产受原料的限制最小化。(the invention discloses a method for preparing an antibacterial medical high polymer material, which comprises the steps of immersing the medical high polymer material in a cleaning solvent for ultrasonic cleaning; then fixing the medical polymer material on a vacuum chamber treatment table of plasma equipment, and activating active groups on the surface of the medical polymer material by using gas of plasma and an ultraviolet lamp; then placing the medical polymer material in a coupling agent, and finally combining an anti-infective agent on the surface of the activated medical polymer material by a chemical plating method to obtain the antibacterial medical polymer material; the invention adopts the technology of combining ultraviolet irradiation with the self-assembled monolayer film and chemical plating and adopting the technology of combining plasma with the self-assembled monolayer film and chemical plating to treat the medical polymer material, and the treatment mode of the composite technology can activate the active groups on the surface of the medical polymer material to the maximum extent, thereby further expanding the supply range of raw materials, greatly reducing the selectivity of material selection and minimizing the limitation of the production by the raw materials.)

一种制备抗菌医用高分子材料的方法

技术领域

本发明涉及医用高分子材料技术领域，具体为一种制备抗菌医用高分子材料的方法。

背景技术

高分子材料，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。

高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。

高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。

很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。

医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然，包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；合成医用高分子材料是通过化学方法，人工合成的用于医用的高分子材料，目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。

医用高分子材料多用于人体，直接关系到人的生命和健康，一般对其性能的要求是：①安全性：必须无毒或副作用极少。这就要求聚合物纯度高，生产环境非常清洁，聚合助剂的残留少，杂质含量为ppm级，确保无病、无毒传播条件。同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。②物理、化学和机械性能需满足医用所需设计和功能的要求。如硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、蠕变、磨耗、吸水性、溶出性、耐酶性和体内老化性等。以心脏瓣膜为例，最好能使用25万小时，要求耐疲劳强度特别好。此外，还要求便于灭菌消毒，能耐受湿热消毒(120～140°C)、干热消毒(160～190°C)、辐射消毒或化学处理消毒，而不降低材料的性能。不同性能的医用高分子材料可根据其具体情况选择合适的灭菌方式。③适应性：包括与医疗用品中其他材料的适应性，材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。材料植入人体后,要求长时期对体液无影响；与血液相容性好,对血液成分无损害，不凝血，不溶血，不形成血栓；无异物反应，在人体内不损伤组织，不致癌致畸，不会导致炎症坏死、组织增生等。④特殊功能：不同的应用领域，要求材料分别具有一定的特殊功能。例如：具有分离透析机能的人工肾用过滤膜、人工肺用气体交换膜，以及人造血液用吸脱气体的物质等，都要求有各自特殊的分离透过机能。在大多数情况下，现有高分子材料的表面化学组成与结构很难满足上述要求，通常要采用表面改性处理，如接枝共聚，以改进其抗凝血性等性能。此外，医用高分子材料还需要优异的加工成型性，易加工成需要的复杂形状的。

目前，高分子材料在医学领域已有这广泛的应用技术，使得医疗便利性大幅提升，但是，现有的医疗高分子材料在抗菌方面的应用依然十分窄，制作方式有限，难以满足现阶段的生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备抗菌医用高分子材料的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制备抗菌医用高分子材料的方法，包步骤如下：

1）将医用高分子材料浸在清洗溶剂中进行超声清洗，清洗40-60min，去除表面附着物，然后利用冷风吹干，保证医用高分子的干燥、洁净，以便备用；

2）将清洁好的干燥医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上，然后密封真空室，抽真空并注入适用于等离子体的气体，然后接通电源，同时利用紫外灯对医用高分子材料进行照射，激活医疗用高分子材料表面的活性基团；

3）将表面含有活性基团的医用高分子材料置于于偶联剂中浸泡5-7h，无处后并去离子水清洗，得到中间样品；

4）将中间样品用化学镀的方法，反应1.5-2.5h，将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面，即可制得抗菌医用高分子材料。

进一步的，清洗溶剂为丙酮溶液、酸溶液、碱溶液及去离子水。

进一步的，冷风的温度为10-20℃。

进一步的，通入适用于等离子体的气体后的真空度维持在1.0~1.0×10²Pa，适用于等离子体的气体为氮气或甲烷或乙烷，等离子体的功率为100~1500W。

进一步的，真空室处理台上设置有独立的紫外灯。

进一步的，偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，其中n=0~3；X为可水解的基团，通常是氯基、甲氧基、甲氧基乙氧基、乙酰基等；Y为有机官能团，通常是氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基、脲基。

进一步的，抗感染剂为以Ag+为有效抗感染成分的无机银系抗感染剂。

与现有技术相比，本发明本发明采用紫外照射 - 自组装单层膜与化学镀相结合以及采用等离子体 - 自组装单层膜与化学镀相结合的技术处理医用高分子材料，这种复合技术的处理方式能最大限度激活医用高分子材料表面的活性基团，使得原材料的供应范围进一步扩大，选料的选择性大幅降低，生产受原料的限制最小化，适用于大规模生产需求；且处理之后得到的抗菌医用高分子材料表面结构稳定，不影响材料本身的物理、化学性质，具有长效、广谱的抗菌性能；操作简单，紫外照射的光源及设备成本低，易于连续化操作。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

一种制备抗菌医用高分子材料的方法，包步骤如下：

将医用高分子材料浸在清洗溶剂中进行超声清洗，清洗40-60min，去除表面附着物，然后利用冷风吹干，保证医用高分子的干燥、洁净，以便备用，其中，清洗溶剂为丙酮溶液、酸溶液、碱溶液及去离子水，冷风的温度为10-20℃；将清洁好的干燥医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上，然后密封真空室，抽真空并注入适用于等离子体的气体，然后接通电源，同时利用紫外灯对医用高分子材料进行照射，激活医疗用高分子材料表面的活性基团，其中，通入适用于等离子体的气体后的真空度维持在1.0~1.0×10²Pa，适用于等离子体的气体为氮气或甲烷或乙烷，等离子体的功率为100~1500W，真空室处理台上设置有独立的紫外灯；将表面含有活性基团的医用高分子材料置于于偶联剂中浸泡5-7h，无处后并去离子水清洗，得到中间样品，所述偶联剂的通式为Y(CH2)nSiX3，其中n=0~3；X为可水解的基团，通常是氯基、甲氧基、甲氧基乙氧基、乙酰基等；Y为有机官能团，通常是氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基、脲基；将中间样品用化学镀的方法，反应1.5-2.5h，将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面，即可制得抗菌医用高分子材料，所述抗感染剂为以Ag+为有效抗感染成分的无机银系抗感染剂。

实施例1

一种制备抗菌医用高分子材料的方法，其特征在于 ，包括步骤如下：

将聚对苯二甲酸乙二酯薄片依次置于丙酮溶液、碱溶液、酸溶液和去离子水中进行超声波清洗 40min，去除表面附着物，然后利用冷风吹干，保证医用高分子的干燥、洁净，以便备用；将清洁好的干燥医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上，然后密封真空室，抽真空并注入适用于等离子体的气体，然后接通电源，同时利用紫外灯对医用高分子材料进行照射，激活医疗用高分子材料表面的活性基团，其中，通入适用于等离子体的气体后的真空度维持在1.0Pa，适用于等离子体的气体为氮气或甲烷或乙烷，等离子体的功率为100W，真空室处理台上设置有独立的紫外灯，其中紫外线波长为 220nm，照射能量为10J/cm2 ；将表面含有活性基团的医用高分子材料置于于偶联剂中浸泡5h，无处后并去离子水清洗，得到中间样品；将中间样品用化学镀的方法，反应1.5h，将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面，即可制得抗菌医用高分子材料。

实施例2

将聚对苯二甲酸乙二酯薄片依次置于丙酮溶液、碱溶液、酸溶液和去离子水中进行超声波清洗60min，去除表面附着物，然后利用冷风吹干，保证医用高分子的干燥、洁净，以便备用；将清洁好的干燥医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上，然后密封真空室，抽真空并注入适用于等离子体的气体，然后接通电源，同时利用紫外灯对医用高分子材料进行照射，激活医疗用高分子材料表面的活性基团，其中，通入适用于等离子体的气体后的真空度维持在100Pa，适用于等离子体的气体为氮气或甲烷或乙烷，等离子体的功率为1500W，真空室处理台上设置有独立的紫外灯，其中紫外线波长为 220nm，照射能量为10J/cm2 ；将表面含有活性基团的医用高分子材料置于于偶联剂中浸泡7h，无处后并去离子水清洗，得到中间样品；将中间样品用化学镀的方法，反应2.5h，将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面，即可制得抗菌医用高分子材料。

实施例3

将聚对苯二甲酸乙二酯薄片依次置于丙酮溶液、碱溶液、酸溶液和去离子水中进行超声波清洗 50min，去除表面附着物，然后利用冷风吹干，保证医用高分子的干燥、洁净，以便备用；将清洁好的干燥医用高分子材料固定在等离子体设备的真空室处理台上，然后密封真空室，抽真空并注入适用于等离子体的气体，然后接通电源，同时利用紫外灯对医用高分子材料进行照射，激活医疗用高分子材料表面的活性基团，其中，通入适用于等离子体的气体后的真空度维持在50Pa，适用于等离子体的气体为氮气或甲烷或乙烷，等离子体的功率为800W，真空室处理台上设置有独立的紫外灯，其中紫外线波长为 220nm，照射能量为10J/cm2 ；将表面含有活性基团的医用高分子材料置于于偶联剂中浸泡6h，无处后并去离子水清洗，得到中间样品；将中间样品用化学镀的方法，反应2h，将抗感染剂结合在已活化的医用高分子材料表面，即可制得抗菌医用高分子材料。 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。