一种聚多巴胺薄膜的制备方法及其在医用植入材料中的应用技术

本发明专利技术公开了一种聚多巴胺薄膜的制备方法及其在医用植入材料中的应用。该制备方法通过微波辐照实现了在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银。在该方法中，不用传统的氨水溶解磺胺嘧啶，具有以下优点：第一，可以避免氨水对聚多巴胺薄膜的腐蚀作用；第二，可以避免氨水对工作人员眼睛和鼻腔等粘膜的刺激和腐蚀；第三，可以避免高浓度氨水挥发出的刺激气味烟雾造成环境问题。在该方法中，不使用催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐既能提高磺胺嘧啶银的负载量，也能进一步提高安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚多巴胺薄膜的制备方法及其在医用植入材料中的应用
本专利技术涉及一种聚多巴胺薄膜的制备方法及其在医用植入材料中的应用，特别涉及一种通过微波辐照在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜的制备方法及其在医用植入材料中的应用。
技术介绍
目前，外科手术中进行生物医用植入材料的植入时，可能产生的感染依然是临床所面临的十分棘手的问题。虽然生物医用植入材料诸如无机材料、有机材料和金属及其合金材料(如：陶瓷、高分子材料、不锈钢、纯钛及其合金以及纯镁及其合金等)，由于其优异的力学性质和良好生物相容性，已经广泛应用于硬组织和软组织的修复，但这些植入材料本身不具备抗菌抑菌能力，容易引起细菌在其表面黏附，从而导致引发相关感染和连锁并发症。即使在手术室全面消毒并严格无菌手术等条件下，术后感染也经常发生。生物医用植入材料在植入时发生高概率相关性感染，主要是因为其在进入体内的过程中不能保证绝对不带入细菌。特别是对于在消化道手术中应用广泛的吻合器，由于其在到达吻合部位前需要在消化道进行较长距离的移动，而消化道内固有的菌群有可能污染吻合器的吻合钉，从而引起吻合部位感染并导致不能正常愈合。由此可见，在吻合钉表面负载适宜的抑菌药物，是抑制消化道伤口部位致病菌繁殖、促进伤口愈合的最佳选择。在医疗器械领域，在生物医用植入材料表面进行载药的方法，目前仍以物理涂覆方法为主，但物理涂覆的药物层与金属基底、高分子材料或无机材料基底之间的相互作用力太弱，十分容易脱落。而化学载药法如层层自组装技术等往往受到自组装膜物理化学性质的限制，如需要冷链保藏和冷链运输，同时也不太适合化学成分较复杂的药物负载。多巴胺在一定条件下通过自身聚合等系列反应，几乎可以在所有物质表面迅速生成牢固的聚多巴胺薄膜。该膜具有超强的粘附性和良好的生物相容性，并且由于其表面含有大量的儿茶酚和氨基等活性官能团，有利于二次反应，即可通过共价键(迈克尔加成反应或席夫碱反应)或非共价键(范德华力和氢键等)的作用，使药物牢固结合在植入材料聚多巴胺薄膜表面。磺胺嘧啶银抗菌谱广，对多数革兰阳性菌和阴性菌有良好的抗菌活性，除了作为外用药广泛用于治疗烧伤或烫伤继发的创面感染外，还可将传统中心静脉导管进行磺胺嘧啶银抗菌涂层用于降低感染的发生率，得到广泛应用。但现行磺胺嘧啶银的合成方法均无法直接在聚多巴胺膜上负载磺胺嘧啶银。因为磺胺嘧啶银溶解性很差，在水、乙醇、三氯甲烷或乙醚中均不溶，现行磺胺嘧啶银合成方法主要是先将不溶于水的磺胺嘧啶用氢氧化钠或氨水溶解，再在升温条件和催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐存在下，与硝酸银反应生成磺胺嘧啶银沉淀。可是，磺胺嘧啶银的氨溶液对聚多巴胺薄膜具有腐蚀性，特别是氨水可引起聚多巴胺薄膜解聚和溶膜现象的发生；进一步的，催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐会在聚多巴胺薄膜上有一定量的附着和结合，并与磺胺嘧啶银竞争附着位点，而且三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐也具有一定的毒性，因此不适用于医疗器械领域；上述原因使得磺胺嘧啶银在生物医用植入材料表面的负载成为难题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种新型聚多巴胺薄膜的制备方法。该制备方法通过微波辐照实现了在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银。本专利技术的目的还在于提供负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜或上述制备方法所制备的聚多巴胺薄膜在医用植入材料中的应用。本专利技术的目的还在于提供一种应用了上述聚多巴胺薄膜作为涂层的医用植入材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案。一种聚多巴胺薄膜的制备方法，其包括在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤，在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤又包括以下步骤：1、将常规聚多巴胺薄膜置于含有磺胺嘧啶的氢氧化钠溶液中，控制pH在7.1-13.0之间，在微波辐照的条件下进行反应，获得表面覆载磺胺嘧啶钠的中间体，取出洗涤、干燥。2、将步骤1处理后的材料浸泡于硝酸银溶液中，在微波辐照的条件下进行反应，使磺胺嘧啶钠分子上的钠离子被硝酸银中的银离子置换取代，获得表面负载磺胺嘧啶银的目标产物，取出洗涤、干燥。本专利技术中常规聚多巴胺薄膜是指未负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜。上述聚多巴胺薄膜的制备方法在一种可实施的方案中，步骤1和2中的微波辐照是将装有混合液的反应瓶放入可控温聚焦微波合成仪体腔进行反应的。上述聚多巴胺薄膜的制备方法在一种可实施的方案中，步骤1和2中，在微波辐照的条件下进行反应的条件为：25-95℃恒温反应0.3-30分钟，微波功率为100-1500W。上述聚多巴胺薄膜的制备方法在一种可实施的方案中，磺胺嘧啶和氢氧化钠的摩尔比为1：1-5。上述聚多巴胺薄膜的制备方法在一种可实施的方案中，磺胺嘧啶与硝酸银的摩尔比为1：1-5。一种负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜或上述制备方法所制备的聚多巴胺薄膜在医用植入材料中的应用。上述应用在一种可实施的方案中，所述医用植入材料包括吻合器；进一步包括吻合器的吻合钉。上述应用在一种可实施的方案中，所述医用植入材料的材质包括无机材料、有机材料、金属材料中的至少一种；可选地，所述医用植入材料的材质包括陶瓷、高分子材料、不锈钢、纯钛及其合金、纯镁及其合金中的至少一种。上述应用在一种可实施的方案中，所述负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜不含有催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐残留。一种医用植入材料，包括负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜或上述制备方法所制备的聚多巴胺薄膜作为涂层。上述医用植入材料在一种可实施的方案中，聚多巴胺薄膜的层数为一层、两层或多层。上述医用植入材料在一种可实施的方案中，所述医用植入材料包括吻合器；进一步包括吻合器的吻合钉。上述医用植入材料在一种可实施的方案中，所述医用植入材料的材质包括无机材料、有机材料、金属材料中的至少一种；可选地，所述医用植入材料的材质包括陶瓷、高分子材料、不锈钢、纯钛及其合金、纯镁及其合金中的至少一种。上述医用植入材料在一种可实施的方案中，所述负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜不含有催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐残留。一种医用植入材料的制备方法，包括以下步骤：1、在医用植入材料表面制备常规聚多巴胺薄膜作为涂层；2、按上述聚多巴胺薄膜的制备方法在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银。上述医用植入材料的制备方法在一种可实施的方案中，所述在医用植入材料表面制备常规聚多巴胺薄膜作为涂层的步骤包括：将洗涤洁净的医用植入材料灭菌，然后浸泡在pH7.1-13.0的多巴胺单体缓冲液溶液中，在微波辐照的条件下进行反应，使医用植入材料表面生成聚多巴胺薄膜，取出医用植入材料洗涤、干燥。上述医用植入材料的制备方法在一种可实施的方案中，浸泡有医用植入材料的多巴胺单体缓冲液溶液中还加入过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚多巴胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤，在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤又包括以下步骤：/n将常规聚多巴胺薄膜置于含有磺胺嘧啶的氢氧化钠溶液中，控制pH在7.1-13.0之间，在微波辐照的条件下进行反应，获得表面覆载磺胺嘧啶钠的中间体，取出洗涤、干燥；/n将步骤1处理后的材料浸泡于硝酸银溶液中，在微波辐照的条件下进行反应，使磺胺嘧啶钠分子上的钠离子被硝酸银中的银离子置换取代，获得表面负载磺胺嘧啶银的目标产物，取出洗涤、干燥。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚多巴胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤，在常规聚多巴胺薄膜上原位合成磺胺嘧啶银的步骤又包括以下步骤：
将常规聚多巴胺薄膜置于含有磺胺嘧啶的氢氧化钠溶液中，控制pH在7.1-13.0之间，在微波辐照的条件下进行反应，获得表面覆载磺胺嘧啶钠的中间体，取出洗涤、干燥；
将步骤1处理后的材料浸泡于硝酸银溶液中，在微波辐照的条件下进行反应，使磺胺嘧啶钠分子上的钠离子被硝酸银中的银离子置换取代，获得表面负载磺胺嘧啶银的目标产物，取出洗涤、干燥。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1和2中的微波辐照是将装有混合液的反应瓶放入可控温聚焦微波合成仪体腔进行反应的。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1和2中，微波辐照的条件为：25-95℃恒温反应0.3-30分钟，微波功率为100-1500W。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，磺胺嘧啶和氢氧化钠的摩尔比为1：1-5；
和/或，磺胺嘧啶与硝酸银的摩尔比为1：1-5。


5.一种负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜或权利要求1-4之一所述制备方法所制备的聚多巴胺薄膜在医用植入材料中的应用。


6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述医用植入材料包括吻合器；进一步包括吻合器的吻合钉。


7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述医用植入材料的材质包括无机材料、有机材料、金属材料中的至少一种；可选地，所述医用植入材料的材质包括陶瓷、高分子材料、不锈钢、纯钛及其合金、纯镁及其合金中的至少一种。


8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述负载有磺胺嘧啶银的聚多巴胺薄膜不含有催化剂三氟甲磺酸或三氟甲磺酸盐残留。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，蒲丛，
申请(专利权)人：北京派尔特医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11