專利名稱：抗菌醫用導管及其制備方法
技術領域：
本發明涉及生物醫用材料領域，更確切地說，本發明涉及一種抗菌醫用導管及其制備方法。
背景技術：
隨著經濟發展和人民生活水平的日益提高，醫療水平也在日益改善。新型醫療器械的出現使傳統的診療、診斷模式得到了大大改變，也使醫療水平和患者愈后體質及生理功能的康復得到大幅度的提高。其中醫用導管發展迅速，已廣泛用于各科疾病的診斷及治療，或者實施一些輔助的醫療操作。使得一些操作復雜、并發癥多、風險大的傳統診療手段得到了根本的改進。根據國內外醫用導管的臨床應用經驗，使用醫療導管的醫療過程中，有一重要問題需要考慮，現有即醫用導管缺乏強效抗菌性能，在實際的臨床應用中，在適宜的溫度和濕度條件下，醫用導管表面極易繁殖細菌，嚴重威脅患者康復，同時也易帶來醫療事故和經濟損失。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，提供一種抗菌醫用導管，能有效抑制細菌的生長，并具有長效抗菌能力。本發明所要解決的技術問題在于，提供一種抗菌醫用導管的制備方法，以制備出能有效抑制細菌的生長，并具有長效抗菌能力的抗菌醫用導管。為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案一種抗菌醫用導管，包括管體，所述管體的內外表面均涂覆有一層抗菌涂層，所述抗菌涂層的成分包括抗菌劑和作為抗菌劑載體的高聚物，其中抗菌劑的含量按質量比為抗菌涂層總質量的O. 059Γ10%。進一步地，所述高聚物為如下材料中的任意一種聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚亞安酯；所述抗菌劑為如下抗菌劑中的任意一種銀或銀離子、銅或銅離子、鋅或鋅離子、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、殼聚糖、山梨酸、鹵胺化合物、季銨鹽。進一步地，所述抗菌涂層中還加有如下表面活性劑中的任意一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。進一步地，所述管體由如下材料中的任意一種制成聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、乳膠、聚氨酯、硅橡膠、硅化乳膠復合材料。另一方面，本發明還提供上述抗菌醫用導管的制備方法，包括如下步驟
醫用導管表面處理步驟將醫用導管在表面處理液中浸潰15 40分鐘后取出并用去離子水進行超聲清洗，然后烘干待用；
配制載體溶液步驟將高聚物母粒在無水乙醇中浸泡后用去離子水進行超聲清洗，再烘干待用，取處理好的高聚物母粒和有機溶劑按照單位為克毫升的質量體積比I :15 1 40完全溶解，獲得載體溶液；配制抗菌溶液步驟，將抗菌劑加入載體溶液，同時攪拌處理至分散均勻，配制成抗菌溶液，然后將制得的抗菌溶液置于真空箱中脫泡處理后靜置備用；
成膜步驟將表面處理好的醫用導管浸入抗菌溶液中再緩慢提起，使抗菌溶液沿醫用導管的表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層；
干燥步驟，將帶有抗菌涂層的醫用導管進行干燥處理，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌醫用導管。進一步地，所述表面處理液為異丙醇或者通過如下方式配制而成的表面處理液按照三氧化鉻蒸餾水為1:10(T2 100且單位為克毫升的質量體積比，稱取三氧化鉻完全溶解于相應量的蒸餾水中，再加入質量百分濃度為95、8%濃硫酸，所述濃硫酸的用量為二氧化鉻使用量的8 10倍，在冰水中攪拌均勻獲得表面處理液。進一步地，配制載體溶液步驟中，所述高聚物為如下材料中的任意一種聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚亞安酯；使用的有機溶劑是四氫呋喃、三氯甲烷、乙腈、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。進一步地，配制抗菌溶液步驟中，所用抗菌劑為以Ag+、Cu2+或Zn2+為抗菌成分的無機金屬抗菌劑，在抗菌劑加入載體溶液并完全溶解后，進一步加入還原劑并高速攪拌直至反應完全，所述還原劑與抗菌劑的質量比為I :2 1 :100，所述還原劑為如下物質中的任意一種次磷酸鈉、乙二醇、硼氫化鈉、檸檬酸鈉、連二亞硫酸鈉。進一步地，配制抗菌溶液步驟中，所用抗菌劑為如下抗菌劑中的任意一種銳鈦礦型二氧化鈦粉末、ZnO、殼聚糖、山梨酸或季銨鹽，將抗菌劑加入高聚物載體溶液中，高速攪拌至分散均勻，然后再加入適量表面活性劑，同時高速攪拌直至反應完全。進一步地，配制抗菌溶液步驟中，在將抗菌劑加入高聚物載體溶液中并高速攪拌至分散均勻后，再加入適量表面活性劑，同時高速劇烈攪拌直至反應完全，所述表面活性劑為如下物質中的任意一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。采用上述技術方案后，本發明至少具有如下有益效果本發明在醫用導管的表面沉積一層含有抗菌成分的抗菌涂層，該抗菌涂層能夠有效抑制細菌的生長，并在較長時間內發揮良好的抗菌能力。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互結合，下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。本發明提供一種抗菌醫用導管，包括管體，所述管體的內外表面均涂覆有一層抗菌涂層，所述抗菌涂層的成分包括抗菌劑和作為抗菌劑載體的高聚物，其中抗菌劑的含量按質量比為抗菌涂層總質量的O. 059Γ10%。本發明抗菌醫用導管可以適用于多種類型、不同材質的醫用導管，例如管體是由聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、乳膠、聚氨酯、硅橡膠、硅化乳膠復合材料等材質之一制成的各種類型的醫用導管。作為抗菌劑載體的所述高聚物也可以采用如下材料中的任意一種聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚亞安酯。所述抗菌劑為如下抗菌劑中的任意一種銀或銀離子、銅或銅離子、鋅或鋅離子、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、殼聚糖、山梨酸、鹵胺化合物、季銨鹽。通過從而使材料具有抑菌或殺菌能力。為配合一些抗菌劑的使用，還可在所述抗菌涂層中加入如下表面活性劑中的任意
一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。另一方面，本發明還提供上述抗菌醫用導管的制備方法，包括如下步驟
醫用導管表面處理步驟將醫用導管在表面處理液中浸潰15 40分鐘后取出并用去離子水進行超聲清洗，然后烘干待用，本步驟是對醫用導管進行改性處理，不僅可以延長醫用導管本身的使用壽命，同時也使其在使用過程中更加安全可靠；
配制載體溶液步驟將高聚物母粒在無水乙醇中浸泡后用去離子水進行超聲清洗，再烘干待用，取處理好的高聚物母粒和有機溶劑按照單位為克毫升的質量體積比I :15 1 40完全溶解，獲得載體溶液，本步驟中，使用的有機溶劑是四氫呋喃、三氯甲烷、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)；
配制抗菌溶液步驟，將抗菌劑加入載體溶液，同時攪拌處理至分散均勻，配制成抗菌溶液，由于攪拌過程中會產生氣泡，因此通常還可將制備好的抗菌溶液在真空箱中進行脫泡后靜置備用；
成膜步驟將表面處理好的醫用導管浸入抗菌溶液中再緩慢提起，使抗菌溶液沿醫用導管的表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層；
干燥步驟，將帶有抗菌涂層的醫用導管進行干燥處理，通常采用的干燥方式為在室溫下靜置晾干或以加熱至適當溫度烘干，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌醫用導管。在上述制備方法中，可以使用異丙醇作為對醫用導管進行表面處理的表面處理液，也可以通過如下方式來配制表面處理液按照三氧化鉻蒸餾水為I :10(T2:100且單位為克毫升的質量體積比，稱取三氧化鉻完全溶解于相應量的蒸餾水中，再加入質量百分濃度為95、8%濃硫酸，所述濃硫酸的用量為二氧化鉻使用量的8 10倍，在冰水中攪拌均勻獲得表面處理液。在配制抗菌溶液步驟中，當所用抗菌劑為以Ag+、Cu2+或Zn2+為抗菌成分的無機金屬抗菌劑時，在抗菌劑加入載體溶液并完全溶解后，進一步加入還原劑并以80(Γ1500轉/分鐘的速度高速攪拌直至反應完全，所述還原劑與抗菌劑的質量比為I :2 1:100，所述還原劑為如下物質中的任意一種次磷酸鈉、乙二醇、硼氫化鈉、檸檬酸鈉、連二亞硫酸鈉。在配制抗菌溶液步驟中，當所用抗菌劑為二氧化鈦，例如銳鈦礦型二氧化鈦，在將抗菌劑加入高聚物載體溶液中后，高速攪拌至分散均勻，然后再加入適量表面活性劑，同時高速劇烈攪拌直至反應完全。可加入的表面活性劑可以為如下任意一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。下面將結合實施例進一步闡明上述醫用導管涂層制備方法。實施例1一制備具有載銀抗菌涂層的聚氨酯醫用導管
醫用導管前處理步驟將7g三氧化鉻溶于500ml蒸餾水中，再加入65g質量百分濃度為98%的濃硫酸，在0°C冰水中攪拌均勻，將需要涂覆抗菌涂層的聚氨酯醫用導管在配好的溶液中浸潰30min，加以適當速度攪拌，然后將處理好的聚氨酯醫用導管在去離子水中超聲清洗O. 5小時，再在60°C溫度下烘干待用。
配制載體溶液步驟將聚氨酯母粒在無水乙醇中浸泡3小時，再進行去離子水超聲清洗半小時，60°C攝氏度烘干待用；然后在室溫下，取處理好的聚氨酯母粒5g溶解在IOOml四氫呋喃中，并用磁力攪拌器以600rpm的轉速攪拌至完全溶解,得到5% (w/v,單位為g/ml)聚氨酯載體溶液。配制抗菌溶液步驟量取體積為聚氨酯載體溶液體積的2%的2mg/ml的硝酸銀水溶液加入聚氨酯載體溶液中，繼續在攪拌器下以800rpm的轉速下高速攪拌60分鐘至溶解完全，再按照還原劑與銀鹽的質量比為I :2迅速加入還原劑硼氫化鈉，在攪拌器下以IOOOrpm的轉速下高速攪拌2小時,直至反應完全,將制備好的抗菌溶液在真空箱中進行脫泡處理后靜置待用。成膜步驟將表面處理好的聚氨酯醫用導管浸入制備好的抗菌溶液中，然后再緩慢提起，抗菌溶液在重力作用下沿醫用導管表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層。干燥步驟，將帶有抗菌涂層的聚氨酯醫用導管在室溫下靜置晾干或以適當溫度烘干，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌聚氨酯醫用導管。實施例2—制備具有載銀抗菌涂層的PVC醫用導管
醫用導管前處理步驟將8g三氧化鉻溶于500ml蒸餾水中，再加入65g質量百分濃度為98%的濃硫酸，在(TC冰水中攪拌均勻，將PVC醫用導管在配好的溶液中浸潰30min，加以適當速度攪拌，再把處理好的PVC醫用導管在去離子水中超聲清洗O. 5小時，60°C烘干待用。配制載體溶液步驟將聚乙烯吡咯烷酮母粒在無水乙醇中浸泡3小時，再進行去離子水超聲清洗半小時，60攝氏度烘干待用。室溫下，取處理好的聚乙烯吡咯烷酮母粒5g溶解在150ml氯仿(三氯甲烷)。用磁力攪拌器以500rpm的轉速攪拌至完全溶解，得到3. 3%(w/v,單位為g/ml)的聚氨酯載體溶液。配制抗菌溶液步驟取體積為聚乙烯吡咯烷酮載體溶液體積的2%的2mg/ml的硝酸銀水溶液加入聚乙烯吡咯烷酮載體溶液中，繼續在攪拌器下以700rpm的轉速下高速攪拌60分鐘至溶解完全，再按照還原劑與銀鹽的質量比為I :5迅速加入還原劑硼氫化鈉，在攪拌器下以900rpm的轉速下高速攪拌2小時,直至反應完全,然后將制備好的抗菌溶液在真空箱中進行脫泡處理后靜置待用。成膜步驟將表面處理好的PVC醫用導管浸入制備好的抗菌溶液中，然后再緩慢提起，抗菌溶液在重力作用下沿醫用導管表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層。干燥步驟，將帶有抗菌涂層的醫用導管在室溫下靜置晾干或以適當溫度烘干，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌PVC醫用導管。實施例3—制備具有載氧化鈦抗菌涂層的硅橡膠醫用導管
醫用導管前處理步驟將硅橡膠醫用導管在異丙醇中浸泡2. 5小時，在放入去離子水中超聲清洗半小時，60°C烘干待用。配制載體溶液步驟將聚氧化乙烯母粒在無水乙醇中浸泡3小時，再進行去離子水超聲清洗半小時，60攝氏度烘干待用。室溫下，取處理好的聚氧化乙烯母粒9g溶解在180ml乙腈中。用磁力攪拌器以600rpm的轉速攪拌至完全溶解,得到5% (w/v,單位為g/ml)聚氧化乙烯載體溶液。
配制抗菌溶液步驟按2g/ml的量將銳鈦礦二氧化鈦粉末加入聚氧化乙烯載體溶液中，繼續在攪拌器下以800rpm的轉速下高速攪拌60分鐘至分散均勻，加入Iml的O. 4mmol/L的硬脂酸溶液,再用分散器以3500rpm的轉速分散5分鐘,然后將制備好的抗菌溶液在真空箱中進行脫泡處理后靜置待用。成膜步驟將表面處理好的硅橡膠醫用導管浸入制備好的抗菌溶液中，然后再緩慢提起，抗菌溶液在重力作用下沿醫用導管表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層。干燥步驟，將帶有抗菌涂層的硅橡膠醫用導管在室溫下靜置晾干或以適當溫度烘干，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌硅橡膠醫用導管。實施例4一制備具有載殼聚糖抗菌涂層的PVC醫用導管
醫用導管前處理步驟將7g三氧化鉻溶于500ml蒸餾水中，再加入65g質量百分濃度為95%的濃硫酸，在0°C冰水中攪拌均勻，將需要鍍膜的PVC醫用導管在配好的溶液中浸潰30min，以適當速度攪拌，再把處理好導管在去離子水中超聲清洗40min，60°C烘干待用。配制載體溶液步驟將聚氨酯母粒在無水乙醇中浸泡4小時，再進行去離子水超聲清洗40min，60攝氏度烘干待用，然后在室溫下，取處理好的聚氨酯母粒IOg溶解在150ml四氫呋喃中，并用攪拌器以400rpm的轉速攪拌至完全溶解,得到6. 7% (w/v,單位為g/ml)聚氨酯載體溶液。配制抗菌溶液步驟按lg/ml的量將食品級殼聚糖粉加入聚氨酯載體溶液中，以800rpm的轉速下高速攪拌60分鐘至分散均勻。再用分散器以3000rpm的轉速分散15分鐘。將制備好的抗菌溶液在真空箱中進行脫泡處理后靜置待用。成膜步驟將表面處理好的PVC醫用導管浸入制備好的抗菌溶液中，然后再緩慢提起，抗菌溶液在重力作用下沿醫用導管表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層。干燥步驟，將帶有抗菌涂層的醫用導管在室溫下靜置晾干或以適當溫度烘干，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌PVC醫用導管。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同范圍限定。
8
權利要求
1.一種抗菌醫用導管，包括管體，其特征在于，所述管體的內外表面均涂覆有一層抗菌涂層，所述抗菌涂層的成分包括抗菌劑和作為抗菌劑載體的高聚物，其中抗菌劑的含量按質量比為抗菌涂層總質量的O. 059Γ10%。
2.如權利要求I所述的抗菌醫用導管，其特征在于，所述高聚物為如下材料中的任意一種聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚亞安酯；所述抗菌劑為如下抗菌劑中的任意一種銀或銀離子、銅或銅離子、鋅或鋅離子、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、殼聚糖、山梨酸、鹵胺化合物、季銨鹽。
3.如權利要求I所述的抗菌醫用導管，其特征在于，所述抗菌涂層中還加有如下表面活性劑中的任意一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。
4.如權利要求I所述的抗菌醫用導管，其特征在于，所述管體由如下材料中的任意一種制成聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、乳膠、聚氨酯、硅橡膠、硅化乳膠復合材料。
5.一種如權利要求I所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 醫用導管表面處理步驟將醫用導管在表面處理液中浸潰15 40分鐘后取出并用去離子水進行超聲清洗，然后烘干待用； 配制載體溶液步驟將高聚物母粒在無水乙醇中浸泡后用去離子水進行超聲清洗，再烘干待用，取處理好的高聚物母粒和有機溶劑按照單位為克毫升的質量體積比I :15 1 40完全溶解，獲得載體溶液； 配制抗菌溶液步驟，將抗菌劑加入載體溶液，同時攪拌處理至分散均勻，配制成抗菌溶液，然后將制得的抗菌溶液置于真空箱中脫泡處理后靜置備用； 成膜步驟將表面處理好的醫用導管浸入抗菌溶液中再緩慢提起，使抗菌溶液沿醫用導管的表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層； 干燥步驟，將帶有抗菌涂層的醫用導管進行干燥處理，直至表面的抗菌涂層凝固，最后用大量蒸餾水清洗后密封保存，即獲得抗菌醫用導管。
6.如權利要求5所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，所述表面處理液為異丙醇或者通過如下方式配制而成的表面處理液按照三氧化鉻蒸餾水為I :10(Γ2 100且單位為克毫升的質量體積比，稱取三氧化鉻完全溶解于相應量的蒸餾水中，再加入質量百分濃度為95、8%濃硫酸，所述濃硫酸的用量為二氧化鉻使用量的8 10倍，在冰水中攪拌均勻獲得表面處理液。
7.如權利要求5所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，配制載體溶液步驟中，所述高聚物為如下材料中的任意一種聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚亞安酯；使用的有機溶劑是四氫呋喃、三氯甲烷、乙腈、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
8.如權利要求5所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，配制抗菌溶液步驟中，所用抗菌劑為以Ag+、Cu2+或Zn2+為抗菌成分的無機金屬抗菌劑，在抗菌劑加入載體溶液并完全溶解后，進一步加入還原劑并高速攪拌直至反應完全，所述還原劑與抗菌劑的質量比為I :2 1 :100，所述還原劑為如下物質中的任意一種次磷酸鈉、乙二醇、硼氫化鈉、檸檬酸鈉、連二亞硫酸鈉。
9.如權利要求6所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，配制抗菌溶液步驟中，所用抗菌劑為如下抗菌劑中的任意一種銳鈦礦型二氧化鈦粉末、ZnO、殼聚糖、山梨酸或季銨鹽，將抗菌劑加入高聚物載體溶液中，高速攪拌至分散均勻。
10.如權利要求9所述的抗菌醫用導管的制備方法，其特征在于，配制抗菌溶液步驟中，在將抗菌劑加入高聚物載體溶液中并高速攪拌至分散均勻后，再加入適量表面活性劑，同時高速攪拌直至反應完全，所述表面活性劑為如下物質中的任意一種聚丙乙烯、磷酸酯、硬脂酸、乙炔二醇。
全文摘要
本發明涉及一種抗菌醫用導管，包括管體，所述管體的內外表面均涂覆有一層抗菌涂層，所述抗菌涂層的成分包括抗菌劑和作為抗菌劑載體的高聚物，其中抗菌劑的含量按質量比為抗菌涂層總質量的0.05%~10%。本發明還提供上述抗菌醫用導管的制備方法，包括醫用導管表面處理步驟；配制載體溶液步驟；配制抗菌溶液步驟，將抗菌劑加入載體溶液，同時攪拌處理至分散均勻，配制成抗菌溶液；成膜步驟將表面處理好的醫用導管浸入抗菌溶液中再緩慢提起，使抗菌溶液沿醫用導管的表面自然流動形成均勻光滑的抗菌涂層；干燥步驟。本發明在醫用導管的表面沉積一層含有抗菌成分的抗菌涂層，該抗菌涂層能夠有效抑制細菌的生長，并在較長時間內發揮良好的抗菌能力。
文檔編號A61L29/08GK102921049SQ20121036850
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者王明波, 佘振定, 譚榮偉 申請人:深圳清華大學研究院