本發(fā)明屬于醫(yī)用介入導(dǎo)管，尤其涉及一種基于改性派瑞林的抗菌涂層及制備方法。

背景技術(shù)：

1、對(duì)環(huán)芳烷是一種有機(jī)化合物，其化學(xué)式為c16h16，別名二聚對(duì)二甲苯、對(duì)二甲苯二聚體和派瑞林n，其結(jié)構(gòu)式為。用其生成的派瑞林是聚對(duì)二甲苯聚合物系統(tǒng)的通用名稱，以對(duì)二甲苯為骨架的聚合物，苯環(huán)或亞甲基上可以都是氫、也可以為含有各種取代基團(tuán)，用獨(dú)特的真空氣相沉積工藝制備，是一種完全線型高度結(jié)晶結(jié)構(gòu)的保護(hù)性高分子材料，它可在真空下氣象沉積，形成分子級(jí)新型敷形涂層。

2、廣泛應(yīng)用的派瑞林材料根據(jù)分子結(jié)構(gòu)不同常用單體可分為派瑞林n(對(duì)二甲苯環(huán)二聚體)、派瑞林c(一氯對(duì)二甲苯環(huán)二聚體)、派瑞林d(二氯對(duì)二甲苯環(huán)二聚體)、派瑞林hf（八氟對(duì)二甲苯二聚體）、f型(四氟對(duì)二甲苯環(huán)二聚體)多種類型，如圖1所示。它們的主要區(qū)別在于分子上取代基種類或取代基數(shù)量的不同,從而決定了在熱穩(wěn)定性和絕緣性能方面的差異。常用制備派瑞林的方法是化學(xué)氣相沉積法（cvd），反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生空間氣相化學(xué)反應(yīng)，在固態(tài)基體表面直接生成固態(tài)物質(zhì)，進(jìn)行在基質(zhì)表面形成涂層的技術(shù)。派瑞林薄膜制備過程中為環(huán)狀二聚體在高溫下兩個(gè)相連的碳碳鍵斷裂，生成具有活性的對(duì)二亞甲基苯單體，當(dāng)其從高溫環(huán)境進(jìn)入室溫環(huán)境的沉積室時(shí)，不穩(wěn)定的單體就會(huì)聚合成膜，如圖2中制備工藝所示。

3、派瑞林這種由活性小分子在基材表面“生長(zhǎng)”出完全敷形的聚合物薄膜涂層，其穿透力能使其在元件內(nèi)部、底部、周圍形成無針孔的優(yōu)質(zhì)保護(hù)層，可應(yīng)用于微電子、半導(dǎo)體、印刷電路版生物傳感器、文物保護(hù)等領(lǐng)域，防潮、防霉、防腐、防鹽霧等。又因其具有生物兼容性和生物穩(wěn)定性，而可用在生物醫(yī)用中，可以在體內(nèi)長(zhǎng)期植入使用。

4、在醫(yī)療器械中，派瑞林可適用于多種應(yīng)用，如骨釘、一次性手術(shù)器械、替代型器件、導(dǎo)尿管、制動(dòng)器等，比如用于血壓傳感器上，少量涂層不會(huì)明顯改變這些器件的操作，以及用于心臟輔助器的外殼以防止其受到生物液體的腐蝕，復(fù)雜外觀貼裝及混合電子線路用派瑞林沉積后能使其不受水及化學(xué)物品侵蝕并提供優(yōu)良的介電性能；?以及在超聲波換能器上用于觀測(cè)血管內(nèi)壁微型傳感器，避免腐蝕及絕緣擊穿等等。這些都是運(yùn)用了派瑞林的光滑無孔防電子阻隔的性能，從而防水防腐蝕和絕緣等。

5、目前關(guān)于派瑞林用于生物醫(yī)用方面的報(bào)道比較少，大多數(shù)生物功能不多，且派瑞林涂層還不具備抗菌性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于改性派瑞林的抗菌涂層及制備方法，應(yīng)用于生物醫(yī)藥相關(guān)方面，具有抗菌性、和抗粘黏優(yōu)良性能，同時(shí)也具有阻水、防濕、固態(tài)潤(rùn)滑，摩擦力小，界面常數(shù)比較低等有益效果；制備方法簡(jiǎn)單，成本低。

2、解決以上技術(shù)問題的本發(fā)明中的一種基于改性派瑞林的抗菌涂層，其特征在于：所述抗菌涂層含有的單體分子結(jié)構(gòu)式如下：

3、，

4、其中，r為含氨基的抗菌肽或胍鹽，m、n>1。

5、引入羧基的作用：讓主鏈分子結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)具有化學(xué)活性的官能團(tuán)，方便后續(xù)的化學(xué)接枝，將具有抗菌功能的側(cè)鏈連接在主鏈分子上。相比氨基、nco等化學(xué)基團(tuán)，引入羧基完成后續(xù)接枝的方法更具可操作性。

6、優(yōu)化方案中，r為含氨基的抗菌肽。

7、所述胍鹽為聚六亞甲基雙胍鹽。

8、進(jìn)一步優(yōu)化方案中，所述抗菌肽為amps（wr（序列：?wrwrwr-nh2）和bac2a（序列：rlarivvirvar-nh2））的一種或兩種。

9、所述涂層由含有羧基派瑞林和派瑞林n共同經(jīng)過氣體沉積成膜的過程，形成表面含有羧基的派瑞林聚合物，然后胍鹽或抗菌肽與羧基反應(yīng)，接枝在派瑞林聚合物上，具有抗菌性功能。

10、本發(fā)明中一種基于改性派瑞林的抗菌涂層的制備方法，包括以下步驟：

11、（1）氣化：派瑞林n和羧基改性派瑞林在真空0.9-1.1?torr及溫度120℃-180℃條件下，經(jīng)減壓和加熱，升華成氣態(tài)；

12、（2）熱裂解：在真空0.4-0.6?torr中，溫度升至?600-750℃時(shí)，兩種二聚體發(fā)生熱裂解，生成中間體單體，即對(duì)二甲苯和2,4-二甲基苯甲酸；

13、（3）沉積聚合：中間體單體以氣相的形態(tài)進(jìn)入沉積室進(jìn)行沉積聚合，沉積溫度為室溫，真空度為在0.4-0.6?torr，得含羧基的派瑞林涂層；

14、（4）接枝抗菌肽或胍鹽，即得。

15、接枝胍鹽或抗菌肽是在常壓下進(jìn)行。

16、優(yōu)化方案中所述步驟（1）中溫度150-170℃。

17、所述步驟（1）中真空1.0?torr。

18、所述步驟（2）中溫度680℃。

19、所述步驟（2）和步驟（3）中真空0.5?torr。

20、所述室溫為23-26℃，優(yōu)化方案中室溫為25℃。

21、羧基改性派瑞林的結(jié)構(gòu)式如下：

22、。

23、反應(yīng)整體過程如下：

24、，

25、（反應(yīng)過程?。?，

26、，

27、（反應(yīng)過程ⅱ）。

28、本發(fā)明中經(jīng)化學(xué)氣相沉積和接枝抗菌肽或胍鹽步驟，氣相沉積步驟對(duì)兩個(gè)二聚體升華和自由基裂解，兩個(gè)相連的甲碳碳鍵斷裂，生成具有活性的對(duì)二甲苯和2,4-二甲基苯甲酸，然后室溫條件下沉積聚合；接枝是通過抗菌肽或胍鹽和聚合物單體的羧基反應(yīng)，形成酰胺鍵。

29、所述步驟（4中）接枝采用edc/nhs化學(xué)法制備抗菌肽改性的抗菌涂層，包括以下步驟：

30、a.將含羧基的基材激活在含有?edc和?sulfo-nhs的mes溶液中。其中edc濃度為5-10mg/ml，sulfo-nhs濃度為0.5-5?mg/ml，溶液的ph為3-6，反應(yīng)時(shí)間為1-12小時(shí),反應(yīng)溫度為2-10℃；

31、b.將所得基材用mes溶液沖洗三次，用氮?dú)饬鞲稍?，得到活化羧基后的基材?/p>

32、c.用抗菌肽濃度為0.5-10mg/ml的pbs溶液處理活化基材。其中溶液的ph為7-10，反應(yīng)時(shí)間為12-48小時(shí),反應(yīng)溫度為2~10℃；

33、d.將反應(yīng)后的基材用水清洗，用氮?dú)饬鞲稍?，并?℃下保存。

34、或者，所述步驟（4）中接枝采用edc/nhs化學(xué)法制備胍鹽改性的抗菌涂層，包括以下步驟：

35、a.將含羧基的基材激活在含有?edc和?sulfo-nhs的mes溶液中；其中edc濃度為5~10mg/ml，sulfo-nhs濃度為0.5-5?mg/ml，溶液的ph為3-6，反應(yīng)時(shí)間為1-12小時(shí),反應(yīng)溫度為2-10℃；

36、b.將所得基材用mes溶液沖洗三次，用氮?dú)饬鞲稍铮玫交罨然蟮幕模?/p>

37、c.用胍鹽濃度為2-20mg/ml的pbs溶液處理活化基材；其中溶液的ph為7.5-10，反應(yīng)時(shí)間為6-48小時(shí),反應(yīng)溫度為2-25℃；優(yōu)化方案中ph為9-10，反應(yīng)時(shí)間為12-48小時(shí),反應(yīng)溫度為2-10℃；

38、d.將反應(yīng)后的基材用水清洗，用氮?dú)饬鞲稍?，并?℃下保存。

39、本發(fā)明中形成涂層的厚度1-3微米μm。

40、本發(fā)明中引進(jìn)羧基，聚合物形成的生物涂層，抗菌性和抗粘黏等有益效果，且同時(shí)具有阻水和防濕作用，又因其摩擦力小、界面常數(shù)比較低從而固滑；防菌因化合物具有憎水性，其中沒有細(xì)菌生長(zhǎng)，所以具有殺菌的功能；且電性能和防護(hù)性能好，而且具有良好的生物相溶性。