本发明专利技术公开了一种抑菌组合物、涂覆有所述抑菌组合物的植入材料及其制备方法，所述抑菌组合物包括热塑性聚氨酯弹性体和抑菌剂。将所述抑菌组合物通过高压静电纺丝涂覆在植入材料形成抑菌涂层，得到具有抑菌功能的植入材料。本发明专利技术的抑菌组合物中热塑性聚氨酯弹性体能够有效固定抑菌剂。利用高压静电纺丝形成的“硬壳”结构即使在体内复杂环境下也不会发生溶胀泄露，能够更加有效地固定抑菌剂，其中的抑菌剂与材料结合稳固、不会被释放、生物毒性低且有良好的生物相容性。本发明专利技术的制备方法，工艺简单、易于操作、成本低廉、便于实现大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植入材料
，尤其涉及一种抑菌组合物、涂覆有所述抑菌组合物的植入材料及其制备方法。
技术介绍
生物材料和人工器官已越来越广泛地应用于临床医学。在科学技术不断进步的社会，几乎每个人在一生中都有可能永久或暂时地在体内植入生物材料或人工器官。如外科缝合材料，各种侵入性导管，各种组织和器官的替用品:人工关节、人工心脏瓣膜、人工晶体乃至人工心肺肾等。而制约更广泛应用这些生物材料和人工器官的最重要原因是以生物材料为中心的感染(Biomaterial-centered infection, BCI)。因此，关于BCI的发病机制、临床特征、病理生理改变以及预防的研究，已显得越来越重要。引起BCI的一个重要因素就是细菌定植。各种微生物(细菌等)经常从不同环境落到人体，并能在一定部位定居和不断生长、繁殖后代，这种现象通常称为“细菌定植”。一般来说，即是如细菌或酵母菌等微生物形成生物膜——即粘滑、胶水样的传染性细胞层。定植的微生物必须依靠人体不断供给营养物质才能生长和繁殖，进而对人体产生影响(如导致感染)。为了防止手术后感染，在术前常常先给病人施用各种强力的广谱抗生素，试图在“绝对无菌”条件下进行手术，以保证手术成功。也可以采用窄谱抗生素，有针对性地去除某一类细菌。植入材料作为一种异物，一旦发生感染，多数情况下需将其取出，特别是对于植入后较长时间发生感染者，一般都是缓慢的细菌定植造成的，已形成的纤维囊会阻碍抗生素作用的发挥。将植入材料表面或结构做预先处理而使得微生物无法在植入材料表面粘附，已经作为一种更为广泛的手段备受人们关注。例如，将原本小孔隙的植入材料做成大孔隙尺寸，如大孔的PP疝气补片，使得·巨噬细胞能够有效地进入孔隙间吞噬导致感染的微生物，然而此种方法对于结构复杂的骨科植入物或需要高支撑强度的植入材料是不适用的。又如，在植入材料表面上涂覆某些抑菌材料，如可降解的壳聚糖，从而防止细菌和酵母菌在该表面上寄生，阻碍其在该表面上定植，但由于壳聚糖属于生物提取物，很容易存在异体蛋白，因此导致过敏的患者人数增多，此外，壳聚糖在体内的降解速度很快，对于长期防止细菌定植的发生是不利的；或者，在植入材料表面直接涂覆某些抑菌剂从而阻止细菌定植，然而这些抑菌剂也具有一定程度的细胞毒性或生物毒性，在抑菌的同时会存在不同程度的释放，可能导致抑菌剂中毒。因此，选择合理的抑菌涂层，长期有效地阻止微生物定植是非常具有实际临床意义的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抑菌组合物、涂覆有所述抑菌组合物的植入材料及其制备方法，该抑菌组合物涂覆在植入材料表面形成抑菌涂层，其中的抑菌剂与材料结合稳固、不会被释放、生物毒性低且有良好的生物相容性；该制备方法可以在植入材料表面均匀成膜，其与植入材料结合牢固、不易脱落，因此对抑菌剂的固定效果良好。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:在第一方面，本专利技术提供一种抑菌组合物，包括热塑性聚氨酯弹性体和抑菌剂。本专利技术采用的热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethane, TPU)具有完全生物惰性,能经受暴露于含水环境、体温、血液和体液的生物化学腐蚀的考验,并能够有效阻止植入材料引起的一些并发症，如血液凝固、排异反应、感染和毒性化学物的浸出，因此已被美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准用于制造长期的植入材料。所述热塑性聚氨酯弹性体为医用级材料，重金属等残留量均应符合植入材料标准；其中，重金属总含量(以铅计)应< 300 μ g/g，单体残留应〈2%，催化剂残留应〈200 μ g/g。优选地，所述热塑性聚氨酯弹性体的重均分子量为5万~50万，例如5万、6万、8万、10万、12万、15万、18万、20万、24万、25万、27万、30万、32万、35万、38万、40万、42万、45万、48万、49万或50万。优选地，所述抑菌剂选自溶液型抑菌剂、对羟基苯甲酸酯类、阳离子表面活性剂、醇类抑菌剂和金属类抑菌剂。更优选地，所述溶液型抑菌剂选自醋酸洗必泰、A.SAP ;所述对羟基苯甲酸酯类选自羟苯甲酯和羟苯乙酯；所述阳离子表面活性剂选自苯扎氯铵和苯扎溴铵；所述醇类抑菌剂选自三氯叔丁醇；所述 金属类抑菌剂选自纳米银和纳米锌。上述抑菌剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上，典型但非限定性的组合实例包括:醋酸洗必泰和A.SAP，羟苯甲酯和羟苯乙酯，苯扎氯铵和苯扎溴铵，苯扎氯铵、苯扎溴铵和三氯叔丁醇，纳米银和纳米锌，醋酸洗必泰和羟苯甲酯，羟苯乙酯和苯扎氯铵，苯扎溴铵和三氯叔丁醇，等等。优选地，所述抑菌组合物中抑菌剂的重量含量为以热塑性聚氨酯弹性体重量计0.1%-1%，例如 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9% 或 1.0%。优选地，所述抑菌组合物还包括溶剂体系，所述溶剂体系为N，N- 二甲基甲酰胺(N, N-Dimethylformamide, DMF)。本专利技术中，溶剂在最终的静电纺丝过程中会挥发掉,所以本专利技术的抑菌组合物可以是包含或不包含溶剂体系的组合物。任选地,所述溶剂体系还包括四氢呋喃(Tetrahydrofuran, THF)、丁酮和NaCl水溶液中的一种或多种。在第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的抑菌组合物的制备方法，所述方法包括:将所述热塑性聚氨酯弹性体溶于溶剂体系中，配制成溶液，加入所述抑菌剂，超声分散并搅拌得到所述抑菌组合物。优选地，所述溶剂体系包括N，N- 二甲基甲酰胺，所述溶剂体系还任选地包括四氢呋喃(Tetrahydrofuran, THF)、丁酮和NaCl水溶液中的一种或多种。优选地，所述溶液中所述热塑性聚氨酯弹性体的浓度为5-20% (w/v)，例如6% (w/V)>8% (w/v)> 10% (w/v)> 12% (w/v)> 14% (w/v)> 16% (w/v)> 18% (w/v)或 19% (w/v),其中重量(w)以单位克(g)计,体积(V)以单位毫升(mL)计,重量/体积(w/v)以单位克/毫升(g/mL)计。优选地，所述超声分散的时间为10_20min,例如12min、14min、16min、18min或19min。优选地，所述搅拌的时间为2-5h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h。通过上述方法制备的抑菌组合物，所述热塑性聚氨酯弹性体与抑菌剂充分均匀混合，利于高压静电纺丝时均匀成膜。在第三方面，本专利技术提供一种表面涂覆有如第一方面所述的抑菌组合物的植入材料。优选地，所述植入材料是通过高压静电纺丝将所述抑菌组合物涂覆在其表面得到的。热塑性聚氨酯弹性体由于其较好的生物和化学稳定性，可选溶解溶剂较少，传统的溶液镀膜会导致涂覆不均匀。这种材料与抑菌剂的结合力也较弱，利用高压静电纺丝，其特殊的成膜工艺是纤维外部先固化，形成的“硬壳”结构即使在体内复杂环境下也不会发生溶胀泄露，能够有效地固定抑菌剂；通过调节电场、喷射流可以在任意形状的材料表面均匀成膜，由于其无纺形式连续成膜，因而能很好的与植入材料结合，不易脱落。优选地，所述植入材料为人工关节、人工心脏瓣膜、人工晶体、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抑菌组合物，其特征在于，所述抑菌组合物包括热塑性聚氨酯弹性体和抑菌剂。
【技术特征摘要】
1.一种抑菌组合物，其特征在于，所述抑菌组合物包括热塑性聚氨酯弹性体和抑菌剂。2.根据权利要求1所述的抑菌组合物，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体的重均分子量为5万~50万； 优选地，所述抑菌剂选自溶液型抑菌剂、对羟基苯甲酸酯类、阳离子表面活性剂、醇类抑菌剂和金属类抑菌剂； 更优选地，所述溶液型抑菌剂选自醋酸洗必泰、A.SAP ;所述对羟基苯甲酸酯类选自羟苯甲酯和羟苯乙酯；所述阳离子表面活性剂选自苯扎氯铵和苯扎溴铵；所述醇类抑菌剂选自三氯叔丁醇；所述金属类抑菌剂选自纳米银和纳米锌。3.根据权利要求1或2所述的抑菌组合物，其特征在于，所述抑菌组合物中抑菌剂的重量含量为以热塑性聚氨酯弹性体重量计0.1%-1%。4.根据权利要求1-3任一项所述的抑菌组合物，其特征在于，所述抑菌组合物还包括溶剂体系，所述溶剂体系包括N，N- 二甲基甲酰胺； 任选地，所述溶剂体系还包括四氢呋喃、丁酮和NaCl水溶液中的一种或多种。5.如权利要求1-4任一项所述的抑菌组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括:将所述热塑性聚氨酯弹性体溶于溶剂体系中，配制成溶液，加入所述抑菌剂，超声分散并搅拌得到所述抑菌组合物； 优选地，所述溶剂系统包括N，N- 二甲基甲酰胺，所述溶剂系统还任选地包括四氢呋喃、丁酮和NaCl水 溶液中的一种或多种；...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩志超，许杉杉，
申请(专利权)人：无锡中科光远生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。