[发明专利]一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素钠和有机硅季铵盐经反应后得到；所述有机硅季铵盐具有式(I)所示结构。本发明涂层中的有机硅季铵盐的硅氧烷基团可以分别与肝素钠分子、羟基化处理的基体材料表面发生化学键键连，不仅涂层内部的肝素和有机硅季铵盐相互交联形成三维网络结构，提高涂层自身稳定性，同时涂层与被涂基体实现交联点式的化学键交联，大大提升了涂层和被涂基体的稳定性，从而避免了医用导管在介入、使用和留置过程中的涂层解离脱落，抗凝血和抗菌效果更加持久。此外，本发明仅仅采用加热固化的方式即可形成涂层，过程更加简单，易操作，可行性高。

技术领域

本发明属于抗菌抗凝血医疗器械领域，涉及一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法，尤其涉及一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的医用材料及其制备方法。

背景技术

心血管、癌症、糖尿病是当今人类健康的三大主要威胁，高端介入类医疗器械是诊疗各类疾病的主要器械和手段。预计2020年全球销售将达425亿美元，中国将超过300亿元人民币。比如常见的医用导管，就是介入类医疗器械的核心产品，然而医用导管在介入、使用和留置过程中，细菌易在导管表面粘附，并很快增殖形成细菌生物膜，进而会发生医疗感染事故，严重者导致患者死亡。此外，医用导管与血液接触后，会引起血浆蛋白质在导管表面的吸附和变性，接着引发内源性凝血级联反应，导致导管介入和留置部位附近的局部血栓的产生，严重危害患者的健康。因此，制备抗菌抗凝血医用导管具有极其重要的意义。

肝素首先从肝脏发现而得名，由葡萄糖胺，L-艾杜糖醛苷、N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸交替组成的黏多糖硫酸脂，平均分子量为15KD，呈强酸性，是动物体内一种天然抗凝血物质，作为一种抗凝剂，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作用。将肝素与季铵盐物质复配形成肝素复合物并负载在医用导管表面是同时实现抗凝血、抗菌功能的一种简便有效的方法。涂层中的具有抗凝血功能的肝素成分可以有效提高表面的血液相容性，而具有抗菌功能的季铵盐物质则相应地赋予涂层抗感染功能。然而报道中该类涂层大多是以疏水作用物理负载在材料表面，在导管刺入、药液运输、血流冲刷等过程中涂层成分极易发生解离脱落，从而导致抗凝血和抗菌效果急剧下降。另外，解离沥出的肝素进入静脉后容易引发失血、过敏、血小板减少等副作用；而释放的季铵盐表面活性剂则会对周围细胞和组织造成生物毒性，甚至存在引发全身毒性。

近年来发展的几个专利报道了提高该类涂层的稳定性。如中国专利03116747.0通过在肝素季铵盐复合物中添加丙烯酸酯类和高温固化的方式来实现涂层内部的交联。中国专利200910069886.4利用双功能基团试剂戊二醛浸泡处理以交联肝素季铵盐涂层。虽然上述专利通过构建交联网络的方式有效提高了涂层内部的稳定性，但涂层与基底仍存在结合强度小、受环境影响大，存在涂层局部或整体脱落风险高的问题。现有技术中，也有通过改进季铵盐的方法，虽然涂层粘附性有所提高，但是改进的季铵盐分子存在潜在生物毒性大、成本高、无商业化产品、无反应活性或激活方式受限的不足，而且在应对具有复杂结构、非透明性材质的介入类医疗器械难以操作的问题。

因此，如何找到一种更为适宜的抗菌抗凝血型复合材料，制备功能性涂层，解决上述抗菌抗凝血型涂层存在的问题，已成为诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于一种抗菌抗凝血型涂层、具有抗菌抗凝血型涂层的功能材料及其制备方法，特别是一种抗菌抗凝血型涂层。本发明提供的抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物，涂层自身稳定性高，并以化学键的方式更牢固地固定在材料表面，而且抗凝血和抗菌效果持久，不存在季铵盐、抗凝血剂解离沥出并进入人体引发全身毒性的风险。而且形成涂层的过程更加简单，易操作，可行性高，涂层适用性广，甚至适用具有复杂结构、非透明性材质的介入类医疗器械。

本发明提供了一种抗菌抗凝血型涂层，包括有机硅季铵盐肝素化合物；

所述有机硅季铵盐肝素化合物由肝素盐和有机硅季铵盐经反应后得到；