一种多基底表面的金属配位抗菌涂层及其制备方法技术

提供一种基于席夫碱参与金属配位智能抗菌材料、在基板上制备其涂层的方法及产品。智能抗菌材料的制备方法，配置妥布霉素水溶液，加入2

【技术实现步骤摘要】
一种多基底表面的金属配位抗菌涂层及其制备方法


[0001]本专利技术提供一种通过氨基糖苷抗生素与2
‑
吡啶甲醛发生席夫碱反应参与金属离子配位智能抗菌涂层材料及其制备方法，属于智能释放


技术介绍

[0002]具有按需释放抗生素特性的独立于表面的智能抗菌涂层在医疗设备、抗生素输送平台和植入式设备中引起了越来越多的兴趣。在按需释放领域中，席夫碱反应成了重要角色，其提供的动态化学键具有良好的pH响应特性，为在体内细菌聚集产生的酸性微环境中智能释放抗生素药物提供可能。
[0003]由于席夫碱动态化学键具有一定的药理学和生理学活性，其在抗菌和伤口修复等医学领域已有较为广泛的应用，其中按需释放药物是其主要的应用场景。而氨基糖苷类药物是一个天然分离或化学半合成的抗生素家族，由具有多个氨基和糖类单位的氨基环醇组成，独特的分子结构使得氨基糖苷类化合物与席夫碱动态化学键的结合成为可能。
[0004]尽管氨基糖苷类药物在临床上被广泛用于治疗细菌感染，但几乎所有的努力都集中在分子修饰上，以减少其毒性并克服抗生素耐药性，而它们作为构建生物材料的构件却很少有所讨论。从高分子物理化学手段上制备具有基材通用性的氨基糖苷智能抗菌材料为降低氨基糖苷类抗生素的毒性具有重大意义。从材料科学的角度去解决氨基糖苷类抗生素的毒性问题得到了广泛的关注。
[0005]氨基糖苷类按需释放药物通用基材上的制备仍面临许多挑战，特别是制备涂层的化学方法仍需丰富。目前还此类智能抗菌材料的制备手段还亟待丰富，普遍存在不稳定、可控性差、生产效率低等问题，难以实现有效标准化生产。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于至少解决
技术介绍
提到的问题之一。从小分子出发，采取金属离子配位的方式整合氨基糖苷类抗生素和2
‑
吡啶甲醛发生席夫碱反应后的结构单元与功能单元，一锅法制备了简单、快速、高效的智能抗菌涂层材料，并进一步通过在基底上原位涂覆处理的方法得到了具有智能按需释放的抗菌涂层材料。
[0007]一方面，本专利技术提供一种金属配位智能抗菌涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1配置氨基糖苷抗生素水溶液；
[0009]S2向S1的氨基糖苷抗生素水溶液中滴加2
‑
吡啶甲醛，震荡超声后得到溶液；
[0010]S3向S2中加入金属盐，得到金属配位智能抗菌材料溶液；
[0011]进一步的，本专利技术的一种金属配位智能抗菌材料的制备方法，所述氨基糖苷抗生素为妥布霉素、硫酸庆大霉素、硫酸安普霉素、硫酸巴龙霉素、硫酸卡那霉素、硫酸新霉素或硫酸链霉素。
[0012]进一步的，本专利技术的一种金属配位智能抗菌材料的制备方法，所述金属盐为亚铁、钴、镁、铬、钠、铈、铜、铕、银的可溶性氯化物、硫酸盐或硝酸盐。
[0013]进一步的，本专利技术的一种金属配位智能抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1配置氨基糖苷抗生素溶液
[0015]具体的，配置氨基糖苷抗生素溶液，将氨基糖苷抗生素溶于溶剂中，进行3
‑
5分钟的超声分散处理，而后将其在室温下充分搅拌约2分钟，得到均一无色透明的氨基糖苷抗生素素溶液；
[0016]其中，溶剂为去离子水；
[0017]其中，氨基糖苷抗生素溶液中氨基糖苷抗生素的含量为8.2
‑
10.2mg/mL；
[0018]S2向S1的氨基糖苷抗生素溶液中缓慢加入2
‑
吡啶甲醛，搅拌得到溶液；
[0019]具体的，向S1的氨基糖苷抗生素溶液中缓慢加入2
‑
吡啶甲醛，在室温下维持均匀的搅拌速度，经约5分钟后反应得到均一稳定的溶液；
[0020]其中，2
‑
吡啶甲醛的添加量为4.6
‑
5.2μL/mL；
[0021]S3向S2的氨基糖苷抗生素与2
‑
吡啶甲醛反应液中加入金属盐，得到具有优良性能的金属配位智能抗菌材料。
[0022]具体的，向S2的氨基糖苷抗生素与2
‑
吡啶甲醛反应液中加入金属盐，在室温下震荡摇匀，超声处理约2分钟，得到金属配位智能抗菌材料。
[0023]其中金属盐的添加量为4.6
‑
5.2mg/mL。
[0024]进一步的，本专利技术的一种金属配位智能抗菌材料的制备方法，所述氨基糖苷抗生素为妥布霉素。
[0025]进一步的，本专利技术的一种金属配位智能抗菌材料的制备方法，所述金属盐为七水合硫酸亚铁。
[0026]另一方面，本专利技术还提供一种金属配位智能抗菌涂层的制备办法，包括以下步骤：
[0027]将基底置于前述金属配的智能抗菌涂层材料中原位涂覆，摇床上进行24
‑
72小时的涂覆，得到涂层。
[0028]另一方面，本专利技术提供一种金属配位智能抗菌涂层材料，通过上述方法制备。
[0029]另一方面，本专利技术提供一种金属配位智能抗菌涂层，通过前述方法制备。
[0030]进一步的，本专利技术金属配位的智能抗菌涂层载药量随涂覆时间延长而增长，在72小时其载药量为45μg/cm2。
[0031]本专利技术通过上述技术方案，取得如下技术效果。
[0032]本专利技术合成所采用的试剂氨基糖苷、2
‑
吡啶甲醛与七水合硫酸亚铁等均为常见的试剂，有标准的生产规格，使用十分便利且使得这个方法具备良好的可重复性。
[0033]本专利技术所采用的方法十分简单，全程在常温下合成，溶剂只有去离子水，保证了全过程的绿色环保、安全特性。
[0034]本专利技术所采用的金属离子配位的生物材料的构建方式，使得反应十分迅速，以及一锅法反应简单的引入金属，利用席夫碱反应的动态酸响应特性，制备出高效的智能抗菌材料与涂层。
[0035]本专利技术所采用的方法具有通用性、高效性、可重复性、可放大性，具备良好的产业化前景，在实际应用情况中存在极大的优势。
[0036]本专利技术提供的智能抗菌涂层制备方法具有简便、高效和载药量可调控的特性，通过简单组分复合以及在智能抗菌材料上的原位涂覆可以简便的定制化制备涂层的载药量，
并且该涂层还具备重复利用的特点，在部分基底上可实现反复涂覆。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
[0038]图1为本专利技术实施例2的金属配位智能抗菌涂层的扫描电镜图；
[0039]图2为实施例2得到的金属配位智能抗菌涂层样片的释放行为图；
[0040]图3为金属配位智能抗菌涂层抗菌性能表征图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属配位智能抗菌涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1配置氨基糖苷抗生素水溶液；S2向S1的氨基糖苷抗生素水溶液中滴加2
‑
吡啶甲醛，震荡超声后得到溶液；S3向S2中加入金属盐，得到金属配位智能抗菌涂层材料溶液。2.根据权利要求1所述的一种金属配位智能抗菌涂层材料的制备方法，其特征在于：所述氨基糖苷抗生素为妥布霉素、硫酸庆大霉素、硫酸安普霉素、硫酸巴龙霉素、硫酸卡那霉素、硫酸新霉素或硫酸链霉素。3.根据权利要求1所述的一种金属配位智能抗菌涂层材料的制备方法，其特征在于：所述金属盐为亚铁、钴、镁、铬、钠、铈、铜、铕、银的可溶性氯化物、硫酸盐或硝酸盐。4.根据权利要求1所述的一种金属配位智能抗菌涂层材料的制备方法，其特征在于：S1中，氨基糖苷抗生素水溶液的配制浓度为8.2
‑
10.2mg/mL；S2中，2
‑
吡啶甲醛的含量为4.6
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乙文，张霖俊，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：