一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种聚乙烯吡咯烷酮‑碘仿生络合聚合物及其制备方法，该聚乙烯吡咯烷酮‑碘仿生络合聚合物，具有以下结构：

A polyvinylpyrrolidone iodoform complex polymer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物及其制备方法
本专利技术涉及化合物的合成
，具体涉及一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物及其制备方法。
技术介绍
生物高分子材料(医用缝合线、导尿管等)及人工器官(心瓣膜、人工肾等)的广泛使用给临床治疗带来了极大的便利。然而，高分子材料或人工器官长期或短期留置在人体内均存在着细菌感染的风险，这已成为当前医学面临的主要问题之一。基于感染机制，研究发现，通过对植入体的表面抗菌处理可有效的防止植入物引起的细菌感染。高分子抗菌材料因其杀菌力强、效果好，种类多、不会产生二次污染，性能稳定、不挥发、不会渗入人或动物表皮，可以提高现有抗菌剂的效率、选择性、延长抗菌剂的使用寿命、减少抗菌剂的残留毒性等优点，已逐渐成为植入体表面抗菌处理的首选，受到研究人员越来越多的重视。一般可通过在器材表面涂覆抗菌涂层材料对器材表面进行抗菌处理使器材表面具有抗菌性能。但对高分子抗菌涂层材料而言，还有很多问题需要解决：(1)与人体的生物相容性,特别是血液相容性；(2)对基底材料的粘附能力及对基底类型的普适性，以保证材料在长期的使用过程中不会因抗菌涂层的脱落而降低甚至失去抗菌效果；(3)抗菌基团的稳定性及抗菌能力，特别是持久抗菌能力。受海洋生物贻贝强大附着能力的启发，在聚合物的分子结构中引入带有邻苯二酚(catechol)基团的结构可用于解决高分子材料与基底附着力弱的问题。中国专利CN105602481A提供了一种本体型高强度仿生粘合剂的制备方法，其合成步骤为：反应釜中加入聚乙烯醇和溶剂，氩气或氮气保护下加入催化剂及含邻苯二酚化合物，50℃～100℃下搅拌反应一段时间后，可得到仿生粘合剂，该仿生粘合剂具有较好的生物相容性和粘结性。然而，关于该类材料的抗菌性并未报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物及其制备方法，解决现有的高分子抗菌材料对基底普适性差、抗菌持久性差的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的第一解决方案提供了一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，具有以下结构：本专利技术的第二解决方案提供了一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的制备方法，包括以下步骤：聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物在溶剂的存在下与碘反应得到聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物；其中，聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物具有以下结构式：本专利技术的第三解决方案提供了一种抗菌涂层，该抗菌涂层由本专利技术第一解决方案提供的聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物涂覆在基底表面得到。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物中的邻苯二酚基团和聚乙烯吡咯烷酮主链上的络合碘发挥协同作用，展现出极好的对基底的粘附性能和抗污性能，适用于多种基底表面，抗菌能力持久、抗菌稳定性好；本专利技术提供的聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的制备方法以聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物为原料，在溶剂的作用下与碘络合得到，制备过程简单、高效，反应原料廉价易得，有利于操作过程的放大以及实现工业化生产。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本专利技术的第一解决方案，本专利技术提供了一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，具有以下结构：优选地，上述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物中m:n(摩尔比)＝3:97～1:2，数均分子量为5000～50000。受海洋贻贝的启发，本专利技术通过将邻苯二酚基团接枝到具有优良的生理惰性及生物相容性的聚乙烯吡咯烷酮上，合成在不同基底表面都具有良好附着能力的仿生高分子材料；并借助聚乙烯吡咯烷酮与碘的络合作用，利用碘的优异的广谱抗菌性，得到同时具有优良的生物相容性、良好的材料表面粘附能力及优异的抗菌能力的新型仿生抗菌涂层材料。对于本专利技术的第二解决方案，本专利技术提供了一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的制备方法，包括以下步骤：聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物在溶剂的存在下与碘反应得到聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物；其中，聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物具有以下结构式：本专利技术中，以聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物为原料，在溶剂的作用下与碘络合得到聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，制备过程简单、高效，反应原料廉价易得，有利于操作过程的放大以及实现工业化生产。优选地，碘与聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物的质量比为(0.08～0.15):1。在此比例范围内，所得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物性能最佳，若质量比过低，则反应不完全，所得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的抗菌效果较差，若质量比过高，则反应完全后，体系中还存在较高含量的游离碘，一方面造成浪费，另一方面将对生物组织造成强烈刺激。优选地，溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或多种。优选地，聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物在溶剂中的质量浓度为5～20g/L，进一步为10g/L。在此比例范围内，可使体系反应完全且避免溶剂浪费。优选地，反应的温度为50～60℃，反应的时间为2～4h。在此温度范围内，反应效率高，大大降低了反应时间。对于本专利技术的第三解决方案，本专利技术提供了一种抗菌涂层，该抗菌涂层由本专利技术第一解决方案提供的聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物涂覆在基底表面得到。其中，基底为金属、塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、木材、骨骼、布料等。实施例1于反应瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物(m:n＝3:97，数均分子量为50000)10g，乙醇100mL，碘1.5g，60℃下搅拌4h，蒸除溶剂，即得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，密封保存。实施例2于反应瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物(m:n＝1:9，数均分子量为30000)10g，乙醇100mL，碘1.2g，60℃下搅拌4h，蒸除溶剂，即得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，密封保存。实施例3于反应瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物(m:n＝1:4，数均分子量为20000)10g，氯仿100mL，碘1.0g，60℃下搅拌3h，蒸除溶剂，即得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，密封保存。实施例4于反应瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物(m:n＝1:3，数均分子量为10000)10g，氯仿100mL，碘1.0g，50℃下搅拌3h，蒸除溶剂，即得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，密封保存。实施例5于反应瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物(m:n＝1:2，数均分子量为5000)10g，氯仿100mL，碘0.8g，50℃下搅拌2h，蒸除溶剂，即得聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，密封保存。实施例6于反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，其特征在于，具有以下结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，其特征在于，具有以下结构：





2.根据权利要求1所述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物中m:n(摩尔比)＝3:97～1:2，数均分子量为5000～50000。


3.一种如权利要求1～2中任一项所述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物在溶剂的存在下与碘反应得到所述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物；其中，所述聚乙烯吡咯烷酮仿贻贝蛋白聚合物具有以下结构式：





4.根据权利要求3所述聚乙烯吡咯烷酮-碘仿生络合聚合物的制备方法，其特征在于，所述碘...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆有炳，万晓波，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42