一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料及其制备方法和应用，将侧基含季铵阳离子基团、烷基链以及儿茶酚基团的叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物复合具有抗菌功能的金属离子，制备聚合物‑金属离子涂布液，然后将不同基材利用涂布方式处理，溶液挥发，涂层流平干燥后，再利用三氟乙酸溶液处理干燥后得到施工方式多样基材通用型强的羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层。本发明专利技术的制备方法简单，条件温和，绿色环保；制备过程中各功能基团比例可灵活调控，所制备的涂层材料机械性能优异，稳定性良好，抵抗细菌粘附性能长效，并且可以调控细胞粘附行为；在生物工程、医用设备、诊疗器械、植入体方面具备潜在的应用价值。

A kind of amphoteric ion composite antibacterial functional coating material of betaine carboxylate and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医用高分子材料
，具体涉及一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料及其制备方法和应用。
技术介绍
各种形状和材质的医用设备、诊疗器械、植入体等因其具有优越的综合性能在临床上得到广泛的应用，但是，由于植入材料多为生物惰性材料，其植入安全性受到植入相关感染的严重威胁。植入材料表面是细菌粘附的首选位置，附着的细菌和随后生成的生物膜不仅限制了植入器件的使用寿命，还可能导致严重的并发症甚至死亡，且临床上一般使用的彻底消毒和严格无菌的手术方案仍不能有效地避免植入感染的风险。目前能否有效地控制植入感染已经成为决定器件植入成功率的关键因素之一。从研究思路、方法和效果的角度看来，聚合物涂层由于其具有优异的结构功能可设计性、抗菌可靠性、不影响整体机械性能等优点，无疑是解决细菌粘附与生物膜生成的有效策略。两性离子聚合物同时含有阴阳离子基团，其构造的表面可通过捕捉自由水分子形成水化层和分子间或分子内静电缔合形成静电屏蔽层，两种方式相结合以阻止细菌等生物污物的粘附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：制备叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物，包括以下步骤：/nS1-1：将含叔丁基保护的羧酸甜菜碱单体、(甲基)丙烯酸酯类单体和多巴胺的(甲基)丙烯酰胺类单体溶于DMF溶剂中，得到单体混合溶液；/nS1-2：将引发剂AIBN溶解在DMF溶剂中，得到引发剂溶液；/nS1-3：将步骤S1-1中的单体混合溶液和步骤S1-2中的引发剂溶液混合均匀，在氮气条件下，持续反应24h，纯化后得到叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物；/n反应式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物，包括以下步骤：
S1-1：将含叔丁基保护的羧酸甜菜碱单体、(甲基)丙烯酸酯类单体和多巴胺的(甲基)丙烯酰胺类单体溶于DMF溶剂中，得到单体混合溶液；
S1-2：将引发剂AIBN溶解在DMF溶剂中，得到引发剂溶液；
S1-3：将步骤S1-1中的单体混合溶液和步骤S1-2中的引发剂溶液混合均匀，在氮气条件下，持续反应24h，纯化后得到叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物；
反应式如下：



其中，R1、R2和R4为H或CH3；R3是取代基为1～18碳原子构成的烷基链；m，p，q为各单体单元的重复单元数；
S2:利用S1中得到的叔丁基保护的羧酸甜菜碱聚合物与金属离子制备聚合物-金属离子涂布液；
S3：采用涂布技术将上述聚合物-金属离子涂布液在基材表面涂布成膜，溶剂挥发干燥后得到叔丁基保护的羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料；
S4:将所述叔丁基保护的羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料置于三氟乙酸中浸没脱去叔丁基基团，再用PBS缓冲液和去离子水清洗，溶剂挥发干燥后得到羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料。


2.根据权利要求1所述的羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料的制备方法，其特征在于:
所述步骤S1-1中叔丁基保护的羧酸甜菜碱单体、(甲基)丙烯酸酯类单体和多巴胺的(甲基)丙烯酰胺类单体的摩尔比为(1～99)：(1～99)：(1～99)；所述反应单体的反应液浓度低于10g/mL；所述步骤S1-2中引发剂AIBN以单体总摩尔数的0.1～5％进行添加。


3.根据权利要求2所述的羧酸甜菜碱两性离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小杰，罗静，孟龙，魏玮，刘晓亚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32