專利名稱：一種表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管及其制備方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)用聚氨酯大多指具有嵌段聚氨酯(SPU)結(jié)構(gòu)特征的非發(fā)泡彈性體。同其它介入導(dǎo)管材料(如PE、PVC、PTFE和硅橡膠)相比，它具有優(yōu)良力學(xué)性能和血液相容性，是目前制作介入導(dǎo)管的理想材料。SPU由聚醚二醇形成的軟段和二異氰酸酯與鏈增長劑低分子量二胺或二醇形成的硬段兩部分構(gòu)成。剛性硬段聚集的微區(qū)分散在柔性鏈段的連續(xù)相中而形成海島結(jié)構(gòu)。其硬段為疏水性且部分結(jié)晶，軟段為親水性且非晶。由于這兩部分無相容性， 故形成所謂的微相分離結(jié)構(gòu)，使它具有優(yōu)于其他材料的生物相容性。如今，SPU已廣泛用于制造各種介入導(dǎo)管。這在很大程度上就是因為上述提到的SPU獨特的軟段和硬段微相分離結(jié)構(gòu)既提供了優(yōu)良的血液相容性又提供了優(yōu)良的綜合機械性能，同時它還具有良好的生物穩(wěn)定性及抗凝血性。1967年，Boretor和Pietrce等首次成功地將這類嵌段聚醚聚氨酯彈性體植入狗體內(nèi)。此后，人們研究開發(fā)了大量的嵌段聚氨酯生物醫(yī)用材料，并形成了一系列具有實用價值的商品化聚氨酯生物醫(yī)用材料。(羅蘭，熱固性樹脂，2005，5)而將具有抗菌性、親水性和抗凝血性的物質(zhì)或基團接枝在聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面，對其表面進行修飾改性，可以進一步提高導(dǎo)管的潤滑性、抗菌性和抗凝血性。近年來，隨著高分子科學(xué)，醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的迅速發(fā)展和相互滲透，使生物醫(yī)用高分子成為具有廣泛研究和應(yīng)用前景的功能性材料。目前，生物醫(yī)用高分子材料的研究和開發(fā)已成為推動現(xiàn)代醫(yī)學(xué)進步和提高臨床水平的重要領(lǐng)域。作為和人體血液環(huán)境相接觸的血液相容性材料始終是研究的焦點，聚氨酯材料具有很好的耐磨性、彈性、生物相容性及抗凝血性，是被研究最廣的抗凝血醫(yī)用高分子材料之一。近三十年來，人們對經(jīng)典的聚氨酯彈性體嵌段聚氨酯進行了各種改良、修飾，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展，形成了接枝型聚氨酯、離子型聚氨酯和表面負(fù)載抗凝血活性物質(zhì)的聚氨酯等各種類型的抗凝血聚氨酯材料。(計劍，功能高分子學(xué)報，1995，8 (2))。鑒于聚氨酯材料的抗凝血性能本質(zhì)上取決于材料的表面性質(zhì)，那么就可以通過表面接枝反應(yīng)，在聚氨酯表面接枝各種功能性側(cè)鏈，以對經(jīng)典的聚氨酯抗凝血材料進行改性。這樣可在保留聚氨酯基材本體優(yōu)越性能的基礎(chǔ)上，進一步提高聚氨酯材料表面的抗凝血性能。Ikada在研究材料-血液相互作用的表面物理化學(xué)行為基礎(chǔ)上，指出極端親水性的表面和極端疏水性的表面都具有良好的血液相容性。極端親水性表面由于與界面的親和性較大，從而使界面自由能大大降低，減少了材料表面對血液中多種組份的作用，因而呈現(xiàn)優(yōu)良抗凝血性能。而具有極端疏水性表面的材料，由于其表面自由能低，與血液各組份的作用小，同樣可能呈現(xiàn)優(yōu)良抗凝血性能。此后人們通過缽鹽引發(fā)、過氧化物引發(fā)、輻射接枝聚合、光引發(fā)接枝聚合等各種表面接枝方法將丙烯酞胺、甲基丙烯酞胺及其它一些親水性單體接枝聚合到聚氨酯及其它一些生物醫(yī)用材料表面形成了一系列親水性聚氨酯表面。血液相容性評價表明，這類表面確實具有優(yōu)良抗凝血性能。(計劍，功能高分子學(xué)報，1995，8 (2))。而Han等采用表面化學(xué)接枝反應(yīng)在SPU表面接枝上全氟代烷基后，發(fā)現(xiàn)這種極端疏水性的聚氨酯表面也具有和極端親水性的PEG鏈接枝聚氨酯相當(dāng)?shù)目鼓阅?。在接枝型聚氨酯的一系列研究中，具有長PEG接枝鏈表面的抗凝血性能尤其引人注目，被普遍認(rèn)為是一種改善材料抗凝血性能的理想表面。Nagaoka等通過研究，對PEG接枝鏈的抗凝血機理提出了以下假設(shè)由于PEG是一種高度親水性和柔順性的分子鏈，因而一方面可與水結(jié)合形成水合PEG鏈，以通過位阻排斥作用阻礙血液組份的吸附。這種阻礙作用隨鏈的增長而增大。另一方面，水合鏈的快速運動可影響血液-材料界面的微區(qū)流體力學(xué)性質(zhì)，即與柔性鏈段結(jié)合的水微流阻止了蛋白質(zhì)在材料表面的停滯、粘附與變性。(計劍，功能高分子學(xué)報，1995，8 (2) :225-235)
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)作為一種醫(yī)用高分子材料，已在藥物中使用了幾十年，并且證明它是完全無毒性的，它本身帶有親水基團，很容易與水結(jié)合形成親水凝膠，具有潤滑性。通過實驗，用特殊工藝將親水的PVP有機地結(jié)合在具有疏水表面的醫(yī)用導(dǎo)管上，遇水時迅速在其表面形成一層潤滑薄膜且不會脫落，在臨床插管時具有超潤滑作用。用該技術(shù)生產(chǎn)的一次性超滑導(dǎo)尿管，經(jīng)100多例臨床驗證，效果顯著。深受醫(yī)務(wù)人員和病人的歡迎，已批量生產(chǎn)，其它品種的醫(yī)用導(dǎo)管也在研究試制中。采用特殊工藝在普通醫(yī)用導(dǎo)管表面結(jié)合上一層醫(yī)用高分子材料聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)，使導(dǎo)管遇水后具有極為潤滑的表面，摩擦系數(shù)僅為普通導(dǎo)管的百分之一左右，而且潤滑性持久；生物實驗表明這種經(jīng)PVP表面潤滑處理的導(dǎo)管具有良好的生物相容性，臨床應(yīng)用也取得滿意效果。(夏毅然，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，1999，6 (增刊))。銀的抗菌性能早在16世紀(jì)就被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥界，如用銀片覆蓋傷口預(yù)防潰爛，用銀絲織成紗布包裹皮膚創(chuàng)傷，嬰兒出生時滴上硝酸銀溶液可防止黏膜感染。(袁鵬，化工礦物與加工，2002，31 (10))20世紀(jì)30年代，抗生素的發(fā)現(xiàn)一度使人們忽視了對銀抗菌性能的利用。然而，隨著抗生素等化學(xué)藥物的濫用，越來越多的微生物通過變異產(chǎn)生了耐藥性，使得一些由耐藥性細(xì)菌引起的疾病無法醫(yī)治。同時也使具備高效、廣譜及不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點的銀系殺菌劑再次引起人們的重視。隨著納米技術(shù)的迅猛發(fā)展， 將金屬銀加工成納米銀后，原子排列表現(xiàn)為介于固體和分子之間的“介態(tài)”，其比表面積極大，顯示明顯的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)，這種活性極強的納米銀微粒具備超強的抗菌能力。(劉偉，食品研究與開發(fā)，2006，27 (5))如納米銀抗菌的有效濃度在納摩爾水平,低于銀離子的微摩爾水平近1000倍(Dibrov P, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2002，46(8))。納米銀是一種新興的功能材料，廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、化工、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電子、電器等行業(yè)，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，制備納米銀粒子的常用方法是加熱法和光化學(xué)法。(薛軍，光子學(xué)報，2004，33 (2))而其中與本實驗相關(guān)的應(yīng)用是在化纖中加入少量的納米銀，可以改變化纖品的某些性能，并賦予很強的殺菌能力?，F(xiàn)有的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管雖然具有一定的抗菌能力，但其抗菌能力不強，臨床應(yīng)用上受到限制。中國專利申請200810023957. 2公開了一種復(fù)合納米銀-聚氨酯抗菌材料及其制備方法，該復(fù)合材料為聚氨酯基質(zhì)中均勻混合納米銀顆粒，可作為多種臨床醫(yī)療器械的原材料和復(fù)合抗菌涂層。中國專利申請201010018152. 6公開了一種表面利用聚乙烯基吡咯烷酮修飾的聚氨酯功能材料的制備方法，是在聚氨酯材料的表面嫁接聚乙烯基吡咯烷酮，獲得表面功能化的聚氨酯材料。所得產(chǎn)品可以顯著提高具有優(yōu)異力學(xué)性能的高分子材料聚氨酯的表面親水性能和PVP與聚氨酯的結(jié)合問題，從而形成工藝簡單、經(jīng)濟實用的新型聚氨酯功能材料。李小兵、劉瑩等人以次磷酸鈉為還原劑、聚乙烯基吡咯烷酮為分子保護劑、六偏磷酸鈉為分散劑還原硝酸銀，將納米銀顆粒還原并沉積在醫(yī)用聚氨酯內(nèi)支架管表面。這是采用了化學(xué)還原的方法將納米銀沉積在材料表面，制備工藝上比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種新的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。本發(fā)明的另一目的是提供上述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的
一種表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管，其特征在于是以聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管為基體，表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮為第一層修飾層，納米銀分布于聚乙烯基吡咯烷酮上作為第二層修飾層。接枝聚乙烯基吡咯烷酮主要是為了改變材料表面的潤滑性和親水性，這方面也有文章報道過，但是沒有結(jié)合納米銀來共同改造聚氨酯材料。其次，聚乙烯基吡咯烷酮起到高分子保護劑的作用，可有效控制納米銀的分散度，防止團聚，這在李小兵的文獻里有提到， 但是他們的方案中硝酸銀和聚乙烯基吡咯烷酮是同時加入反應(yīng)的，最終得到的是納米銀修飾的材料，而不是同時有納米銀和聚乙烯基吡咯烷酮兩層修飾的材料。本發(fā)明的特色在于在改變聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面的潤滑性的同時賦予材料較強的抗菌性。另一方面，該方法操作簡單，參與反應(yīng)的物質(zhì)較少，原子利用率很高，所配制的溶液可重復(fù)利用多次，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物較少，對環(huán)境的污染較少，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的要求。上述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，步驟如下
(1)將聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管清洗后在乙烯基吡咯烷酮溶液中浸泡廣5min，最佳為 anin。取出后在氮氣環(huán)境下通過紫外光輻照進行自由基接枝聚合反應(yīng)，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管；
(2)將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管在硝酸銀溶液中浸潤，取出后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，或者將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在硝酸銀溶液中，經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，反應(yīng)結(jié)束后取出導(dǎo)管，去離子水沖洗并浸泡，干燥，制備成表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。步驟(1)所述乙烯基吡咯烷酮溶液的溶劑是無水乙醇，乙烯基吡咯烷酮的體積百分濃度優(yōu)選2(Γ50%，經(jīng)過多次試驗分析，發(fā)現(xiàn)在50%時效果最優(yōu)。步驟(1)所述紫外光輻照時間太短則達不到理想效果，太長則容易損壞管體，在 5 30min范圍內(nèi)較為理想，最佳為20min。步驟(1)所述紫外光輻照所用光引發(fā)劑優(yōu)選IrgaCUre907，化學(xué)組成為α -氨基酮。所用光敏劑優(yōu)選ΒΡ，化學(xué)組成為二苯甲酮。
步驟(2)所述硝酸銀溶液的溶劑優(yōu)選乙醇、水或者兩者混合物。硝酸銀在乙醇中的溶解度有限，因此當(dāng)用乙醇作溶劑時，硝酸銀濃度優(yōu)選為0.1 mol/L以上，小于0.2 mol/ L ；當(dāng)用水或者乙醇水溶液做溶劑時，硝酸銀濃度優(yōu)選為0. Γ1. Omol/L。
最佳方案是先將硝酸銀用乙醇溶解，余下不能溶解的部分加水助溶，最后將兩部分溶液混合均勻，使硝酸銀的最終濃度為0. 2mol/L ；其中加水量不超過溶液總體積的1。步驟(2)所述紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀的反應(yīng)時間優(yōu)選20min。步驟(2)各參數(shù)優(yōu)選如下將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管在0. 2mol/L的硝酸銀溶液中浸潤2min，取出后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，輻照時間為 20min，反應(yīng)結(jié)束后取出導(dǎo)管，去離子水沖洗，干燥，制備成表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。本發(fā)明中無水乙醇與乙醇通用，均為C2H50H。優(yōu)選制備方法
1.聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管前處理
將適當(dāng)長度的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于體積比為1:1的乙醇與去離子水的混合溶劑中，在超聲下清洗lh，除去管表面的污垢，取出用去離子水充分沖洗后，放入真空干燥箱干燥后稱重。2.聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面的紫外光輻照接枝聚合反應(yīng)
將干燥的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液中，經(jīng)過一段時間后取出放入石英玻璃管中，反復(fù)充抽氮氣除去空氣后用橡膠塞塞緊。在室溫下放在距離紫外燈IOcm處紫外光輻照一定時間后，將導(dǎo)管取出，用大量水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，以除去未反應(yīng)的單體和吸附在導(dǎo)管表面的均聚物，真空干燥到恒重。3.聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀
將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于AgNO3乙醇/水溶液中一段時間，取出后在距紫外燈IOcm處紫外光輻照一定時間后，將導(dǎo)管取出，再用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，最后真空干燥到恒重，得到產(chǎn)品。本發(fā)明專利采用紫外光輻照自由基接枝聚合技術(shù)，先將親水性聚乙烯基吡咯烷酮接枝到聚氨酯導(dǎo)管表面，然后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍反應(yīng)，制備聚乙烯基吡咯烷酮/納米銀表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。優(yōu)化了反應(yīng)條件和工藝，包括乙烯基吡咯烷酮濃度、紫外光輻照時間、AgNO3的溶劑選擇及濃度，AgNO3與中心靜脈導(dǎo)管的接觸方式等方面對表面改性的影響。同時確定了最佳的工藝參數(shù)接枝聚合反應(yīng)最佳引發(fā)體系是同時以IrgaCUre907 作光引發(fā)劑，以二苯甲酮作光敏劑；乙烯基吡咯烷酮濃度是50%，紫外光輻照時間是20min， 中心靜脈導(dǎo)管在單體溶液中浸泡時間anin，AgN03溶液以水或乙醇與水的混合物為溶劑，其濃度為0. 2mol/L，接觸方式采用浸潤。因為納米銀能夠損傷細(xì)菌DNA，使細(xì)菌DNA不再隨機分布在細(xì)胞的核區(qū)，而是在核區(qū)濃縮呈緊張態(tài)狀態(tài)，所以分子會失去復(fù)制的能力。同時納米銀能夠通過去磷酸化一些細(xì)菌蛋白從而中斷細(xì)胞信號傳導(dǎo)。此外，它也能通過進入細(xì)菌并與菌體中酶蛋白的巰基結(jié)合， 使一些含巰基基團的脫氫酶失去活性來達到抑制細(xì)菌生長的目的。所以表面經(jīng)納米銀修飾的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管具有很好的抗感染性。初步的抗菌實驗也表明，目標(biāo)導(dǎo)管具有較強的抗菌和抗感染性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管在物理外貌、顏色、深淺及抗菌性能等方面都與未改性的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管有很大區(qū)別。通過掃描電子顯微鏡照片分析得到，通過化學(xué)鍍修飾上納米銀的導(dǎo)管表面有更多的亮點，粒徑在100 nm左右，顏色也較亮。聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管經(jīng)過接枝聚乙烯基吡咯烷酮/納米銀表面改性后，較其它的改性方法不但能夠得到抗菌效果很好的改性導(dǎo)管，還能增加導(dǎo)管的親水性和潤滑性，改善材料的生物相容性和抗凝血性。本發(fā)明的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管屬于血管內(nèi)管的一種，放置于大靜脈中，為雙腔直管型。該材料熱彈性好，但容易在溶劑浸泡或受熱條件下變形，采取光化學(xué)鍍的方法避免了材料表面長時間接觸溶劑或受熱的環(huán)境，很好地保護了材料表面形貌?，F(xiàn)有技術(shù)中提供的大多是采用去離子水為硝酸銀的溶劑，本發(fā)明優(yōu)選用無水乙醇作溶劑，在增加改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管抗菌性能的同時，也在制備過程中節(jié)省了用料，降低了成本。


圖1.掃描電鏡下觀察未經(jīng)過表面改性的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面的形貌。圖2.掃描電鏡下觀察經(jīng)過接枝聚乙烯基吡咯烷酮/納米銀表面改性的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管表面的形貌。圖3.為圖2放大后其中一個亮點的電鏡圖。
具體實施例方式實施例1
將15cm長的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于體積比為1:1的乙醇與去離子水的混合溶劑超聲清洗lh，除去導(dǎo)管表面的污垢，取出用去離子水充分沖洗后，放入真空干燥箱干燥后， 進行稱重。將干燥的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液(乙烯基吡咯烷酮的體積分?jǐn)?shù)為50% )中aiiin后，取出放入石英玻璃管中，反復(fù)充抽氮氣除去空氣后用橡膠塞塞緊。在室溫下放在距離紫外燈IOcm處紫外光輻照20min，將導(dǎo)管取出，用大量水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，以除去未反應(yīng)的單體和吸附在導(dǎo)管表面的均聚物，真空干燥到恒重，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。將干燥的表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在0. 2mol/L AgNO3水溶液(AgNO3直接溶解于水所得)中，并于距紫外燈IOcm處輻照20min，最后將導(dǎo)管取出，再用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，不斷換水，真空干燥到恒重。分別取長度為 15、25、35、45mm的改性后的導(dǎo)管進行抗菌能力測試，得到濁度分別為1. 109,0. 206,0. 161、
0.131 ；未改性的導(dǎo)管相同實驗條件下的抗菌實驗濁度按相同長度順序為1. 592,1. 525、
1.509,1. 890。實施例2
將15cm長的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于體積比為1:1的乙醇與去離子水的混合溶劑超聲清洗lh，除去導(dǎo)管表面的污垢，取出用去離子水充分沖洗后，放入真空干燥箱干燥后， 進行稱重。將干燥的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液(乙烯基吡咯烷酮的體積分?jǐn)?shù)為50%)中aiiin后，取出放入石英玻璃管中，反復(fù)充抽氮氣除去空氣后用橡膠塞塞緊。以IrgacUre907作光引發(fā)劑，以二苯甲酮作光敏劑，在室溫下放在距離紫外燈IOcm 處紫外光輻照20min，將導(dǎo)管取出，用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，以除去未反應(yīng)的單體和吸附在導(dǎo)管表面的均聚物，真空干燥到恒重，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。將干燥的表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在0. 2mol/L AgNO3乙醇溶液中(AgNO3溶解于無水乙醇，余下不溶部分加入少于溶液總體積饑的水助溶， 兩者混合后所得)，并于距紫外燈IOcm處輻照20min，最后將導(dǎo)管取出，再用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，不斷換水，真空干燥到恒重。分別取長度為15、25、35、45mm的改性后的導(dǎo)管進行抗菌能力測試，得到濁度分別為1. 242,0. 745,0. 310,0. 429 ；未改性的導(dǎo)管相同實驗條件下的抗菌實驗濁度按相同長度順序為1. 592、1. 525、1. 509、1. 890。實施例3
將15cm長的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于體積比為1:1的乙醇與去離子水的混合溶劑超聲清洗lh，除去導(dǎo)管表面的污垢，取出用去離子水充分沖洗后，放入真空干燥箱干燥后， 進行稱重。將干燥的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液(乙烯基吡咯烷酮的體積分?jǐn)?shù)為50%)，經(jīng)過aiiin后，取出放入石英玻璃管中，反復(fù)充抽氮氣除去空氣后用橡膠塞塞緊。在室溫下放在距離紫外燈IOcm處紫外光引發(fā)反應(yīng)20min，將導(dǎo)管取出，用大量水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，以除去未反應(yīng)的單體和吸附在PU管表面的均聚物，真空干燥到恒重，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。將干燥的表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸潤在0.2mol/ L AgNOyK溶液中anin后取出，再于距紫外燈IOcm處輻照20min，最后將導(dǎo)管取出，再用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，不斷換水，真空干燥到恒重。分別取長度為15、25、 35,45mm的改性后的導(dǎo)管進行抗菌能力測試，得到濁度分別為1. 457、1. 622,0. 686,0. 665 ； 未改性的導(dǎo)管相同實驗條件下的抗菌實驗濁度按相同長度順序為1.592、1.525、1.509、 1. 890。實施例4
將15cm長的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡于體積比為1:1的乙醇與去離子水的混合溶劑超聲清洗lh，除去導(dǎo)管表面的污垢，取出用去離子水充分沖洗后，放入真空干燥箱干燥后， 進行稱重。將干燥的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液(乙烯基吡咯烷酮的體積分?jǐn)?shù)為50%)中，經(jīng)過aiiin后，取出放入石英玻璃管中，反復(fù)充抽氮氣除去空氣后用橡膠塞塞緊。在室溫下放在距離紫外燈IOcm處紫外光引發(fā)輻照20min，將導(dǎo)管取出，用大量水沖洗并在水中浸泡Mh，并不斷換水，以除去未反應(yīng)的單體和吸附在導(dǎo)管表面的均聚物， 真空干燥到恒重，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。將干燥的表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸潤在0. 2mol/L AgNO3的乙醇溶液(AgNO3溶解于無水乙醇，余下不溶部分加入少于溶液總體積m的水助溶， 兩者混合后所得)中anin后取出，再于距紫外燈IOcm處輻照20min，最后將導(dǎo)管取出，再用大量去離子水沖洗并在水中浸泡Mh，不斷換水，真空干燥到恒重，所得產(chǎn)品見圖2和3。
分別取長度為15、25、35、45mm的改性后的導(dǎo)管進行抗菌能力測試，得到濁度分別為1. 109,0. 137,0. 153,0. 199 ；未改性的導(dǎo)管相同實驗條件下的抗菌實驗濁度按相同長度順序為 1. 592、1. 525、1. 509、1. 890。表1不同條件下制備的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管抗菌性能力
實施例1234實驗條件選擇的兩個變重Aghra3的滔剤水ZM水乙醇化學(xué)鍍時AgNO3 接觸方式浸泡浸泡浸？閏 2min浸潤 2min成品的抗菌性能力測試樣品長度/mm濁度151.1091.2421.45 1.109250.2060.7451.6220.13 350.1610.3100.fi860.153450,1310.4290.6650.199痦養(yǎng)基+大腸桿菌1.4P7培養(yǎng)基0.122
由表1結(jié)果很容易判斷出實施例1和實施例4制備得到的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管抗菌性較強。但實施例4的工業(yè)成本較低，即實施例4中AgNO3乙醇溶液可以多次重復(fù)使用，故該方法具有很廣的工業(yè)前景，最后制得的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的表面呈紅棕色。
權(quán)利要求
1.一種表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管，其特征在于是以聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管為基體， 表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮為第一層修飾層，納米銀分布于聚乙烯基吡咯烷酮上作為第二層修飾層。
2.權(quán)利要求1所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于步驟如下(1)將聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管清洗后在乙烯基吡咯烷酮溶液中浸泡廣5min，取出后在氮氣環(huán)境下通過紫外光輻照進行自由基接枝聚合反應(yīng)，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管；(2)將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管在硝酸銀溶液中浸潤，取出后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，或者將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管浸泡在硝酸銀溶液中，經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，反應(yīng)結(jié)束后取出導(dǎo)管，去離子水沖洗并浸泡，干燥，制備成表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于步驟(1)所述乙烯基吡咯烷酮溶液的溶劑是無水乙醇，乙烯基吡咯烷酮的體積百分濃度是 20 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于步驟 (1)所述紫外光輻照時間為5 30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于步驟(1)所述紫外光輻照所用光引發(fā)劑為IrgaCUre907，化學(xué)組成為α-氨基酮；所用光敏劑為 ΒΡ，化學(xué)組成為二苯甲酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于步驟(2)所述硝酸銀溶液的溶劑為水或無水乙醇，或兩者的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于硝酸銀溶液溶劑為乙醇時，硝酸銀濃度為0. 1 mol/L以上，小于0.2 mol/L，硝酸銀溶液溶劑為水或水和無水乙醇的混合物時，硝酸銀濃度為0. Γ1. Omol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的制備方法，其特征在于所述硝酸銀溶液是先將硝酸銀用乙醇溶解，余下不能溶解的部分加水助溶，最后將兩部分溶液混合均勻，使硝酸銀的最終濃度為0. 2mol/L ；其中加水量不超過溶液總體積的1。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(2)所述紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀的反應(yīng)時間為20min。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(2)為將表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管在0. 2mol/L的硝酸銀溶液中浸潤2min，取出后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，或者浸泡在0. 2mol/L的硝酸銀溶液中進行光化學(xué)鍍，輻照時間為20min， 反應(yīng)結(jié)束后取出導(dǎo)管，去離子水沖洗，干燥，制備成表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管及其制備方法。該導(dǎo)管是以聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管為基體，表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮為第一層修飾層，納米銀分布于聚乙烯基吡咯烷酮上作為第二層修飾層。該導(dǎo)管的制備方法是將聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管清洗后在乙烯基吡咯烷酮溶液中浸泡1~5min，取出后在氮氣環(huán)境下通過紫外光輻照進行自由基接枝聚合反應(yīng)，得到表面接枝聚乙烯基吡咯烷酮的聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管；然后在硝酸銀溶液中浸泡，取出后經(jīng)紫外光輻照化學(xué)鍍納米銀，反應(yīng)結(jié)束后取出導(dǎo)管，去離子水沖洗，干燥，制備成表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管。本發(fā)明的表面改性聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管抗菌效果好，親水性和潤滑性強，同時也改善了材料的生物相容性和抗凝血性。
文檔編號A61L29/14GK102357265SQ20111021471
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者丁侃賢, 任寧生, 劉冉, 李志云, 楊立, 歐陽習(xí)浩, 祝方明, 陳翠 申請人:中山大學(xué), 珠海福尼亞醫(yī)療設(shè)備有限公司