[发明专利]一种有机‑无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及新材料技术领域，具体涉及一种有机-无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜的制备方法。

背景技术

随着材料科学、医学、生物学的飞速发展，生物医用材料的研究取得了很大的进步，但仍面临各种挑战，一些根本性的问题没有解决，除了生物相容性问题，生物材料应用的主要障碍还有感染问题。世界上约64%的院内获得性感染是由植入体或医疗器械上黏附病原菌引起的，如今这一比例还在进一步提高，因此抗菌材料和制品的开发受到越来越多的关注，所以对于如何有效防止细菌粘附生物材料表面已经成为人们研究的热点课题。通过对各种医用装置的表面修饰，在保持原有性能的条件下，改善生物医用装置生物相容性成为现代医疗装置应用中的重要问题。

细菌粘附感染是一个极其复杂的过程，材料表面粘附一直是生物医学应用中的关键问题。由于细胞表面存在范德华力、静电、氢键、离子和亲疏水等多种多样的相互作用，粘附不可避免。粘附感染发生的一般过程是：细菌的黏附；繁殖，形成菌落；分泌胞外基质，菌落通过胞外基质连接在一起，形成生物膜(biofilm)，生物膜释放浮游菌体和毒素，引发感染，也容易使细菌产生抗药性。生物膜由于其致密的物理结构，可以制止人体免疫系统中巨噬细胞的吞噬作用，实验证实在生物膜内的细菌相比自由状态的细菌抵抗能力增加了1000倍。通过对各种医用装置的表面修饰，在保持原有性能的条件下，改善生物医用装置生物相容性成为现代医疗装置应用中的重要问题。临床处理的方式往往是再次手术取出植入体，清洗或者更换新的植入体，这样的处理方式不但增加病人的痛苦，而且增加病人经济负担，因此寻求一种简单长效的细菌和酶响应抗菌涂层具有重要的意义。而层层自组装技术具有简单、易于操作的特点，并且使膜层具有其组分的复合功能，通过对基材的预处理解决了涂层溶胀带来的稳定性问题，通过透明质酸酶和细菌响应的抗菌作用获得可控释放抗菌药物的聚合物涂层的，并兼具抗细菌黏附和杀菌的性能。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷及不足。本发明提供了一种有机-无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜的制备方法。

本发明采用的技术解决方案是：一种有机-无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）基材的表面预处理：将洗净的基材置于5mg/ml的聚乙烯亚胺（PEI）水溶液中，浸泡，获得表面胺基化的基材；

（2）制备庆大霉素预负载的蒙脱土水溶液；

（3）将上述表面胺基化的基材放入庆大霉素预负载的蒙脱土水溶液中浸泡，然后用pH值相同洗液清洗，用氮气吹干，放入含有透明质酸溶液浸泡6-8min，用相同pH值的洗液清洗2-3分钟，氮气吹干，完成一个双层膜的制备，重复以上操作，直到完成整个多层膜涂层的制备；

（4）以透明质酸酶或大肠杆菌响应抗菌获得所述的一种有机-无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜涂层。

所述的基材为玻璃、石英、硅片、聚酯膜中的一种。

所述的步骤（2）制备庆大霉素预负载的蒙脱土水溶液包括以下步骤：在pH=4.0的水中，磁力搅拌，缓慢加入100mg蒙脱土，浓度为1mg/ml，磁力搅拌溶解并静置一星期，超声24h，缓慢加入100mg 庆大霉素，浓度为1mg/ml，继续搅拌2h，即得蒙脱土与庆大霉素的负载液。

所述的步骤（1）中洗净的基材置于5mg/ml的聚乙烯亚胺（PEI）水溶液中浸泡1-4h。

所述的步骤（3）中重复6、9、12或15次操作，制得6、9、12或15个双层膜涂层的制备。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种有机-无机杂化可控释放抗菌药物的聚合物多层膜的制备方法，本发明涂层溶液配制简便，能实现无污染操作，可采用旋涂、浸涂、喷涂等可工业实现的方式，适用范围广，能够对具有复杂体型结构的生物医用装置进行涂层修饰；涂层可改善医用装置表面的多种抗菌性能，润滑性，生物相容性，在人体环境下以水凝胶的形式存在，这种性质使生物材料表面润滑，减少材料表面和粘膜组织之间的摩接阻力；涂层材料化学结构稳定，耐疲劳、剪切，能适应人体的内环境；涂层能够实现广谱的多功能抗菌的能力。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

制备庆大霉素预负载的蒙脱土水溶液：