[发明专利]用于硅橡胶材料表面的抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑的共聚物涂层材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于硅橡胶材料表面的抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑的共聚物涂层材料及其制备方法，该材料为聚电解质与活性酯形成的高分子共聚物；聚电解质为两性离子聚电解质，由磷铵、羧铵或磺铵两性离子单体聚合生成。本发明将制备聚电解质的单体与活性酯单体直接混合共聚，或先制备两种单体中一种单体的均聚物，以均聚物作为链转移剂，以另一种单体作为聚合单体，合成共聚物。本发明制备的共聚物涂层通过简单的涂层工艺即可键合在硅橡胶表面形成稳定的聚合物涂层；经改性后的硅橡胶材料表面粘附的细菌和微生物的数量和密度显著降低，抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎症性能显著提高；硅橡胶表面高亲水，摩擦系数显著减小，润滑性能明显增强。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种可用于硅橡胶材料表面的抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑的共聚物涂层材料及其制备方法。

技术背景

硅橡胶材料因其因其低毒性、生理惰性以及良好的生物相容性和物理机械性能而被广泛应用于生物医学领域。然而，作为植/介入医疗器械材料，硅橡胶与组织或体液接触的过程中，由于其表面固有的生物惰性以及缺乏有效的抗凝血、抗菌、防粘连能力，会导致材料表面产生微生物污染而出现凝血、细菌感染、炎症反应等严重问题(Acta Biomater.,2017,50:20-40；Journal of Controlled Release.,2015,202:57-64)；而且由于硅橡胶是疏水性材料，使用时摩擦力大，常伴有灼烧和疼痛感,容易造成血管、组织损伤及带来并发症。因此，在硅橡胶材料表面构建高效的抗菌、防粘连的润滑涂层一直是硅橡胶医用材料改性过程中亟待解决的一个关键性问题。

表面改性是一种有效改善或提高材料表面性能的途径，它可以在保持材料原有的基本物理化学性能的同时赋予材料表面新的性能与功能。在过去的二十多年中，通过“接枝于”和“接枝到”两种策略在硅橡胶材料表面形成功能性聚电解质涂层来提高硅橡胶材料表面的抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎以及润滑性能引起了广泛的关注(Adv Mater.,2010,22,9)。

采用“接枝于”的策略，将特定引发基团固定在硅橡胶表面，单体能够在硅橡胶表面发生聚合，从而在硅橡胶表面构建功能性聚电解质涂层，提高基材的抗凝血、抗菌、防粘连以及润滑性能。然而，原位引发的传统自由基聚合可控性差，在硅橡胶表面形成的聚电解质涂层可能存在局部缺陷；而原位引发的活性/可控自由基聚合虽然稳定性、可控性更好，但反应体系复杂，操作困难。相较而言，采用“接枝到”的改性策略，先合成含有功能性聚电解质的材料，再将其构建到硅橡胶表面形成具有抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑功能的涂层的方法操作更加简便，但这种方法的实施却需要设计特定的工艺路线以将功能性聚电解质锚定到硅橡胶表面，然而目前很多针对硅橡胶表面改性的工艺路线都较为繁琐，应用性能不高，因此，急需要一种简单、高效的涂层方法以改善硅橡胶表面改进工艺繁琐的缺陷。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，如本发明所述的一种具有抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑的共聚物涂层材料。本发明的共聚物涂层材料解决了医用硅橡胶植/介入人体内可能引发的细菌感染、组织粘连、炎症反应以及由于摩擦系数较大导致病人使用感差等一系列问题。

本发明的另一目的是提供上述共聚物涂层材料的制备方法和表面涂覆有上述材料的抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑的硅橡胶材料及其制备方法。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种具备抗凝血、、抗炎、润滑性能的共聚物材料，该材料为具有抗凝血、抗菌、防粘连、抗炎、润滑性能的聚电解质与活性酯形成的高分子共聚物；该涂层材料为用于合成聚电解质的单体与活性酯单体形成的高分子共聚物；所述聚电解质为两性离子聚电解质，由磷铵、羧铵或磺铵两性离子单体聚合生成；所述活性酯单体为琥珀酰亚胺活性酯、8-羟基喹啉活性酯、苯骈三氮唑活性酯、对硝基苯氧酰活性酯或五氟苯酚活性酯或上述各活性酯的衍生物。

其中，所述磷铵、羧铵或磺铵两性离子单体结构式分别如下所示：