抗菌聚合物及其制备的产品和用途，该具有氯己定缓释功能的聚合物中抗菌剂与聚合物的结合方式主要是氢键，本发明专利技术的聚合物通过在聚合物制备过程中形成聚合物中间体的阶段，加入抗菌剂，如氯己定的方法制备；本发明专利技术的抗菌聚合物也可以通过将聚合物加热熔融之后，加入抗菌剂的方法制备。本发明专利技术的抗菌聚合物可以用于制备塑料材料、橡胶材料、纺织材料、无纺材料、氧气面罩、医用敷料或者手术缝合线，均具有高效、缓释、长效、广谱、无毒安全和无刺激,而且合成成本低、易于合成和可以二次使用等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抗菌聚合物，利用这种抗菌聚合物制备的材料及其用途。
技术介绍
目前，塑料和橡胶聚合物产品被广泛地应用在各个领域，在医疗领域使用尤 其广泛，医用产品除了金属和玻璃材料外，全部为聚合物材料。由于和病患的血液、体液等接触，任何内置式和外用式的医用材料都存在被细菌污染，带来病人感染的风险。制备具有抗菌功能的聚合物是减少和避免感染的途经之一。理想的抗菌材料应具有高效、缓释、长效、广谱、无毒安全和无刺激,而且合成成本低、易于合成和可以二次使用等特点。常见的抗菌聚合物根据抗菌剂的不同，分为无机类抗菌剂聚合物和有机类抗菌剂聚合物。以银离子为代表的无机类抗菌剂，虽然有耐热性好、抗菌广谱、不宜获得耐药性、安全、化学稳定性高等优点，但是存在抗菌剂不宜分散等缺陷，而且这种抗菌剂由于重金属的存在，在直接与人体接触的材料中使用时受到限制。以有机锡、胍盐、季铵盐、卤代胺等为代表的无机抗菌剂应用也极为广泛。2008年11月5日公开的，公开号为CN 101300016A的中国专利技术专利公开了一种对水解稳定的抗菌聚合物，该抗菌聚合物为通过酰胺或者酰亚胺基团共价结合到聚合的烯烃式不饱和单体单元，这种通过共价键将抗菌剂与聚合物结合到一起的抗菌聚合物可以用于制备建筑材料。但是，这种将抗菌剂与聚合物通过共价键结合的方式制备的抗菌聚合物，如果用于制备导尿管等医疗器械，抗菌效果并不好。这是因为抗菌剂与聚合物通过共价键牢固的结合在一起，抗菌剂不能释放出来，其抗菌效果仅限于聚合物及其表面，不能从器械表面释放出来。同时，通过共价键结合抗菌剂的聚合物，其表面特性会发生变化，这对于制作类似导尿管等需要插入人体的医疗器械尤为不利。并且，通过共价键将抗菌剂与聚合物结合制备的抗菌聚合物，从化学上讲是一种全新的化合物，这种化合物用于制备医疗器械或者用于医疗器械的涂层时，其医学上的安全性上需要进一步研究后才能确定，并需要通过相关监管机构的较为复杂的审查。美国专利US4908381公开了一种具有吡喃衍生物为末端的侧链的烯烃式不饱和单体聚合物，这种吡喃衍生物与水接触后可以释放出戊二醛。该专利可以为共价结合抗菌剂的聚合物提供一种释放或者缓释的途径，但是该方法仅适用于戊二醛这种抗菌剂，而且需要发生化学反应。并且，戊二醛释放的速度和过程也无法控制。2010年12月29日公开的，公开号为WO 2010/151682A2 的PCT专利提供了一种让硅酮类材料获得缓释氯己定的方法，其方法是将硅酮类材料浸泡在一定浓度的氯己定溶液中，浸泡一定时间后使用,以期达到缓释效果。这种方法获得硅酮材料，其与氯己定之间通过吸附方式结合在一起，结合力主要为分子间力，即范德华力，这种结合力极弱，导致在释放时，释放速度开始很快，然后迅速降低，导致硅酮材料使用时周围溶液中氯己定的浓度开始很高，但是很快降低，缓释效果很不好。并且在体液环境下，药物极为容易被溶解掉，造成释放的高峰出现过早并且马上陡然降低。通过浸泡方法制备抗菌聚合物的过程中，浸入的时间长达24甚至48小时，使用起来并不方便。而且，这种通过浸泡吸附抗菌剂的方式制备的抗菌聚合物，在包装运输以及导管等器械插入体内的时候，表面的抗菌剂很容易剥落。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效、缓释、长效、广谱、无毒、安全且易于合成的抗菌聚合物。本专利技术的另一个目的是提供一种包含抗菌聚合物的材料，以及这种材料的用途。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种抗菌聚合物，其中抗菌剂与聚合物通过氢键结合。抗菌剂与聚合物之间结合力的强弱决定了抗菌剂从聚合物中释放的速度，当抗菌剂与聚合物之间结合力为共价键时，仅仅通过将抗菌聚合物置于不含抗菌剂或者抗菌剂浓度较低的液体中，不可能破坏共价键，也不能释放抗菌剂，因此，共价键结合的抗菌剂与聚合物，在通常条件下，是难以释放抗菌剂的。通过共价键结合抗菌剂的聚合物，仅聚合物本身有抗菌作用，将聚合物置于溶液中时，并不能使整个溶液拥有抗菌作用。通过将聚合物浸入抗菌剂溶液的方法，可以让聚合物吸附抗菌剂，然后在后续的使用中释放抗菌剂。吸附时聚合物与抗菌剂之间的结合力太弱，不仅使得抗菌剂结合到聚合物上的时间过长，浓度过低；而且在释放时，抗菌剂释放的初始速度过快，并迅速降低，缓释效果不好。根据国际纯粹与应用化学联合会的定义，氢键是指键合于一个分子或者分子碎片X-H上的氢原子与另一个原子或者原子团之间形成的吸引力，其中X-H中的X的电负性比H原子强。氢键不同于共价键，首先，通过氢键结合的抗菌剂与聚合物之间的结合力远远小于通过共价键结合的抗菌剂与聚合物之间的结合力。通过控制氢键形成过程中的反应条件，可以改变和确定最终形成的固态的抗菌聚合物中氢键的数量，从而改变和确定抗菌剂与聚合物之间结合力的强度，使抗菌剂从抗菌聚合物中缓释出来，并且在聚合物周围的溶液中维持一定的抗菌剂浓度，达到长时间抗菌的效果。其次，通过氢键结合的抗菌剂与聚合物在化学上被认为是两种物质的混合，而不是一种新的化合物，这使得在确定抗菌聚合物的化学特性和对人体的作用时更加的方便，相应的监管机构对这种抗菌聚合物在应用到与人体结合时的监管,也不同于通过共价键结合的抗菌聚合物。当然，本专利技术中抗菌剂与聚合物之间的结合力除了氢键之外，也还有分子间力，即范德华力。本专利技术所述的抗菌聚合物中的抗菌剂可以是可以作为氢键受体或者供体的有抗菌功能的任意化合物，优选氯己定、氯己定乙酸盐或者氯己定葡萄糖酸盐，也可以是上述三种物质任意浓度的混合物。氯己定是分子式如下所述的物质：氯己定可以与聚合物中的分子形成氢键。本专利技术所述的聚合物可以是聚氨酯，聚氨酯中的氧原子和氢原子也可以与抗菌剂中的原子形成氢键。用于制备本专利技术所述的抗菌聚合物的聚合物还可以是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或者其他可以提供氢键受体或者供体的物质。本专利技术所述的抗菌聚合物，可以通过在聚合物制备过程中加入抗菌剂的方法制备。下面以含氯己定的抗菌聚氨酯的制备过程说明此方法的步骤。抗菌聚氨酯的制备方法包括如下步骤：A.PCL与THDI在催化剂存在的情况下反应，得到聚合物中间体；B.向A步骤所得的聚合物中间体中加入抗菌剂氯己定和/或氯己定乙酸盐和/或氯己定葡萄糖酸盐；C.终止聚合反应。本专利中所述的PCL是指聚己内酯，THDI为三甲基己二异氰酸酯。上述抗菌聚氨酯制备过程中，氯己定在聚氨酯反应期间加入聚合物中，在氯己定与聚氨酯之间形成适量的氢键；待聚合物固定成型之后，氯己定与聚氨酯之间的氢键会稳定的存在。当将这种氯己定通过氢键结合的聚氨酯与能溶解氯己定的液体相接触时，氯己定就会持续而稳定从聚合物中释放出来，从而使液体中氯己定在较长的时间内保持合适浓度。上述以氯己定作为抗菌剂的抗菌聚氨酯可以通过制备过程中工艺的控制，改变和调整氢键形成的情况，从而调节聚氨酯与氯己定之间的结合力，使得氯己定在释放时保持合适的速度，以保证液体中氯己定在较长的时间内保持合适浓度。为了获得稳定性更合适的以氯己定作为抗菌剂的抗菌聚氨酯，以氯己定作为抗菌剂的抗菌聚氨酯优选如下工艺条件制备：上述步骤A中的催化剂为Bi348, PCL与THDI的反应在60-70℃进行,反应时间为2-4h；上述步骤B中加入抗菌剂后反应的时间为10-30h，反应温度为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌聚合物，其特征在于：抗菌剂与聚合物通过氢键结合。
【技术特征摘要】
1.一种抗菌聚合物，其特征在于：抗菌剂与聚合物通过氢键结合。2.如权利要求1所述的抗菌聚合物，其特征在于：所述抗菌聚合物通过在聚合物制备过程中加入抗菌剂的方法制备。3.如权利要求1所述的抗菌聚合物，其特征在于：所述抗菌聚合物通过在聚合物加热熔融之后，加入抗菌剂的方法制备。4.如权利要求2或3所述的抗菌聚合物，其特征在于：所述抗菌剂包括氯己定和/或氯己定乙酸盐和/或氯己定葡萄糖酸盐。5.如权利要求2或3所述的抗菌聚合物，其特征在于：所述聚合物为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙酯或者聚对苯二甲酸乙二酯。6.如权利要求2所述抗菌聚合物，其特征在于所述抗菌聚合物的制备方法包括如下步骤：A.PCL与THDI在催化剂存在的情况下反应，得到聚合物中间体；B.向步骤A所得的聚合物中间体中加入抗菌剂氯己定和/或氯己定乙酸盐和/或...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿国伟，陈汉杰，顾梵，
申请(专利权)人：福州维亚生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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