本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚碳酸酯是指主鏈含有碳酸酯鍵的高分子材料。根據(jù)聚碳酸酯的主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以分為芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯兩大類。含雙酚a的芳香族聚碳酸酯是最早用做生物高抑菌性的醫(yī)療用材料的聚碳酸酯，其合成方法主要是光氣縮合法。與之相比，脂肪族聚碳酸酯的合成不僅可以避免使用劇毒的光氣，而且能在生物體內(nèi)經(jīng)水解、酶解等生理過程，逐漸降解成小分子化合物。作為一類生物可降解高分子材料，脂肪族聚碳酸酯由于具有毒性低、生物相容性好、可功能化改性等優(yōu)點，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

由于高抑菌性的醫(yī)療用材料的特殊性，不可避免的需要對其進行大量多次的抗菌消毒處理，例如刷洗、蒸汽消毒等，但是普通的聚碳酸酯材料的機械性能較差，且在大量多次的蒸汽消毒之后，其有利的物理/機械性能下降明顯。因此，在常規(guī)的使用、刷洗和蒸汽消毒后，一方面，常規(guī)的使用或刷洗會使所述聚碳酸酯材料/設(shè)備表面劃痕增加，不僅影響美觀而且有可能會影響其使用性能---即劃痕的增加會有助于內(nèi)部應(yīng)力的釋放，導(dǎo)致更大的裂縫出現(xiàn)，由于高抑菌性的醫(yī)療用材料對材料性能利用的精確性，微小的裂縫很可能會致使所述材料/設(shè)備無法使用，另一方面，反復(fù)的蒸汽消毒帶來的聚碳酸酯材料有利物理/機械性能的下降，也會大大的減少所述材料/設(shè)備的使用壽命；

聚三亞甲基碳酸酯是目前研究最多的一種脂肪族聚碳酸酯，具有毒性低、生物相容性好、生物可降解等特點，但是其抑菌性、機械性能較差，這些缺點使得聚三亞甲基碳酸酯在設(shè)備材料、組織工程等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中受到很大的限制，因此本發(fā)明的目的就是為了改善常規(guī)脂肪族聚碳酸酯的抑菌、機械性能，提高成品聚三亞甲基碳酸酯的抑菌性和機械性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的常規(guī)脂肪族聚碳酸酯抑菌性能差的問題，提供一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料及其制備方法

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

尼龍酸甲酯2-3、丙烯腈31-40、過氧化二苯甲酰1-1.3、聚三亞甲基碳酸酯170-200、硫酸氧鈦60-70、抑菌水解試劑180-200、8-羥基喹啉0.7-1。

所述的抑菌水解試劑的制備方法為：將三聚磷酸鈉加入到其重量100-110倍的、7-8%的氨水溶液中，攪拌均勻。

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取8-羥基喹啉，加入到其重量75-80倍的無水乙醇中，攪拌溶解；

（2）取丙烯腈混合，加入到上述8-羥基喹啉的乙醇溶液中，通入氮氣，加入過氧化二苯甲酰，升高溫度為65-70℃，保溫反應(yīng)5-6小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得抑菌聚合物；

（3）將上述抑菌聚合物加入到其重量20-30倍的n-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入到靜電紡絲機中紡絲，得抑菌紡絲纖維；

（4）取尼龍酸甲酯，加入到其重量13-20倍的、10-20mol/l的氫氧化鈉溶液中，在60-70℃下保溫攪拌40-50分鐘，得皂化乳液；

（5）取上述抑菌紡絲纖維，加入到皂化乳液中，超聲1-2小時，過濾，將沉淀水洗，真空40-50℃下干燥1-2小時，冷卻至常溫，加入到其重量7-8倍的、濃度為20-25%的雙氧水中，升高溫度為80-85℃，超聲3-4分鐘，常溫干燥，得羥基抑菌纖維；

（6）取聚三亞甲基碳酸酯，加入到其重量3-5倍的乙二醇中，升高溫度為40-50℃，磁力攪拌10-14分鐘，抽濾，將沉淀水洗，真空30-40℃下干燥完全，得羥基活化聚碳酸酯；

（7）取硫酸氧鈦，加入到其重量100-1140倍的去離子水中，攪拌均勻；

（8）將上述羥基活化聚碳酸酯、羥基抑菌纖維混合，加入到上述硫酸氧鈦水溶液中，升高溫度為45-50℃，滴加抑菌水解試劑，滴加速率為30-35滴/min，滴加完畢后保溫攪拌60-70分鐘，滴加濃度為1-2mol/l的硝酸，調(diào)節(jié)ph為2-3，升高溫度為70-76℃，保溫攪拌1-2小時，出料冷卻，即得所述高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明采用8-羥基喹啉為抑菌劑，以其乙醇溶液為反應(yīng)液，丙烯腈為單體，過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，得到抑菌聚合物，通過靜電紡絲，得到抑菌纖維，然后將尼龍酸甲酯在氫氧化鈉溶液中皂化處理，與抑菌纖維共混處理，增強了纖維的抑菌性能，之后與羥基活化聚碳酸酯共混，與其表面的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)，在縮合反應(yīng)的過程中，加入了以硫酸氧鈦為前驅(qū)體的水溶液，通過抑菌水解試劑的水解作用，將得到的鈦溶膠通過縮合反應(yīng)沉積在聚合物表面，從而得到溶膠型聚碳酸酯材料，該溶膠為二氧化鈦粒子溶膠，對于提高成品材料抑菌性能有很好的增進效果，本發(fā)明的材料可以應(yīng)用于高抑菌性的醫(yī)療用材料領(lǐng)域，用于制備醫(yī)療設(shè)備，例如，注射器、血液過濾器、導(dǎo)管、外科植入物、插管、創(chuàng)傷敷料、心臟起搏器等。

具體實施方式

實施例1

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料，它是由下述重量份的原料組成的：

尼龍酸甲酯3、丙烯腈40、過氧化二苯甲酰1.3、聚三亞甲基碳酸酯200、硫酸氧鈦70、抑菌水解試劑180-200、8-羥基喹啉1。

所述的抑菌水解試劑的制備方法為：將三聚磷酸鈉加入到其重量110倍的、8%的氨水溶液中，攪拌均勻。

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取8-羥基喹啉，加入到其重量80倍的無水乙醇中，攪拌溶解；

（2）取丙烯腈混合，加入到上述8-羥基喹啉的乙醇溶液中，通入氮氣，加入過氧化二苯甲酰，升高溫度為70℃，保溫反應(yīng)6小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得抑菌聚合物；

（3）將上述抑菌聚合物加入到其重量30倍的n-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入到靜電紡絲機中紡絲，得抑菌紡絲纖維；

（4）取尼龍酸甲酯，加入到其重量20倍的、20mol/l的氫氧化鈉溶液中，在60-70℃下保溫攪拌50分鐘，得皂化乳液；

（5）取上述抑菌紡絲纖維，加入到皂化乳液中，超聲2小時，過濾，將沉淀水洗，真空50℃下干燥2小時，冷卻至常溫，加入到其重量8倍的、濃度為25%的雙氧水中，升高溫度為85℃，超聲4分鐘，常溫干燥，得羥基抑菌纖維；

（6）取聚三亞甲基碳酸酯，加入到其重量5倍的乙二醇中，升高溫度為50℃，磁力攪拌14分鐘，抽濾，將沉淀水洗，真空40℃下干燥完全，得羥基活化聚碳酸酯；

（7）取硫酸氧鈦，加入到其重量110倍的去離子水中，攪拌均勻；

（8）將上述羥基活化聚碳酸酯、羥基抑菌纖維混合，加入到上述硫酸氧鈦水溶液中，升高溫度為50℃，滴加抑菌水解試劑，滴加速率為35滴/min，滴加完畢后保溫攪拌70分鐘，滴加濃度為2mol/l的硝酸，調(diào)節(jié)ph為3，升高溫度為76℃，保溫攪拌2小時，出料冷卻，即得所述高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料。

實施例2

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料極其制備方法，它是由下述重量份的原料組成的：

尼龍酸甲酯2.5、丙烯腈35、過氧化二苯甲酰1.1、聚三亞甲基碳酸酯180、硫酸氧鈦65、抑菌水解試劑190、8-羥基喹啉0.9。

所述的抑菌水解試劑的制備方法為：將三聚磷酸鈉加入到其重量110倍的、7.5%的氨水溶液中，攪拌均勻。

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料極其制備方法的制備方法，包括以下步驟：

（1）取8-羥基喹啉，加入到其重量78倍的無水乙醇中，攪拌溶解；

（2）取丙烯腈混合，加入到上述8-羥基喹啉的乙醇溶液中，通入氮氣，加入過氧化二苯甲酰，升高溫度為68℃，保溫反應(yīng)5.5小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得抑菌聚合物；

（3）將上述抑菌聚合物加入到其重量25倍的n-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入到靜電紡絲機中紡絲，得抑菌紡絲纖維；

（4）取尼龍酸甲酯，加入到其重量16倍的、15mol/l的氫氧化鈉溶液中，在65℃下保溫攪拌50分鐘，得皂化乳液；

（5）取上述抑菌紡絲纖維，加入到皂化乳液中，超聲1.5小時，過濾，將沉淀水洗，真空45℃下干燥1.5小時，冷卻至常溫，加入到其重量7.5倍的、濃度為22%的雙氧水中，升高溫度為83℃，超聲3.5分鐘，常溫干燥，得羥基抑菌纖維；

（6）取聚三亞甲基碳酸酯，加入到其重量4倍的乙二醇中，升高溫度為45℃，磁力攪拌13分鐘，抽濾，將沉淀水洗，真空35℃下干燥完全，得羥基活化聚碳酸酯；

（7）取硫酸氧鈦，加入到其重量120倍的去離子水中，攪拌均勻；

（8）將上述羥基活化聚碳酸酯、羥基抑菌纖維混合，加入到上述硫酸氧鈦水溶液中，升高溫度為47℃，滴加抑菌水解試劑，滴加速率為33滴/min，滴加完畢后保溫攪拌65分鐘，滴加濃度為1.5mol/l的硝酸，調(diào)節(jié)ph為2.5，升高溫度為73℃，保溫攪拌1.5小時，出料冷卻，即得所述高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料。

實施例3

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料極其制備方法，它是由下述重量份的原料組成的：

尼龍酸甲酯2、丙烯腈31、過氧化二苯甲酰1、聚三亞甲基碳酸酯170、硫酸氧鈦60、抑菌水解試劑180、8-羥基喹啉0.7。

所述的抑菌水解試劑的制備方法為：將三聚磷酸鈉加入到其重量100倍的、7%的氨水溶液中，攪拌均勻。

一種高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料極其制備方法的制備方法，包括以下步驟：

（1）取8-羥基喹啉，加入到其重量75倍的無水乙醇中，攪拌溶解；

（2）取丙烯腈混合，加入到上述8-羥基喹啉的乙醇溶液中，通入氮氣，加入過氧化二苯甲酰，升高溫度為65℃，保溫反應(yīng)5小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得抑菌聚合物；

（3）將上述抑菌聚合物加入到其重量20倍的n-甲基吡咯烷酮中，攪拌均勻，送入到靜電紡絲機中紡絲，得抑菌紡絲纖維；

（4）取尼龍酸甲酯，加入到其重量13倍的、10mol/l的氫氧化鈉溶液中，在60℃下保溫攪拌40分鐘，得皂化乳液；

（5）取上述抑菌紡絲纖維，加入到皂化乳液中，超聲1小時，過濾，將沉淀水洗，真空40℃下干燥1-2小時，冷卻至常溫，加入到其重量7倍的、濃度為20%的雙氧水中，升高溫度為80℃，超聲3分鐘，常溫干燥，得羥基抑菌纖維；

（6）取聚三亞甲基碳酸酯，加入到其重量3倍的乙二醇中，升高溫度為40℃，磁力攪拌10分鐘，抽濾，將沉淀水洗，真空30℃下干燥完全，得羥基活化聚碳酸酯；

（7）取硫酸氧鈦，加入到其重量100倍的去離子水中，攪拌均勻；

（8）將上述羥基活化聚碳酸酯、羥基抑菌纖維混合，加入到上述硫酸氧鈦水溶液中，升高溫度為45℃，滴加抑菌水解試劑，滴加速率為30滴/min，滴加完畢后保溫攪拌60分鐘，滴加濃度為1mol/l的硝酸，調(diào)節(jié)ph為2-3，升高溫度為70℃，保溫攪拌1小時，出料冷卻，即得所述高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料。

性能測試：

機械性能測試：

將本發(fā)明制備的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料與傳統(tǒng)聚碳酸酯（聚三亞甲基碳酸酯）分別在astmd-638條件下測量拉伸強度；

結(jié)果：本發(fā)明制備的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料的拉伸強度為55-61mpa；傳統(tǒng)聚碳酸酯的拉伸強度為20-30mpa；

由此可以看出本發(fā)明的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料具有很好的機械性能。

抑菌性能測試：

采用本領(lǐng)域常見的大腸桿菌+金黃色葡萄球菌為觀察對象，測試時間點為24小時、48小時；

本發(fā)明的實施例1中得到的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料在24小時時測得抑菌率為99.0%、在48小時時測得抑菌率為99.7%；

本發(fā)明的實施例2中得到的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料在24小時時測得抑菌率為99.1%、在48小時時測得抑菌率為99.6%；

本發(fā)明的實施例3中得到的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料在24小時時測得抑菌率為99.4%、在48小時時測得抑菌率為99.7%；

傳統(tǒng)聚碳酸酯（聚三亞甲基碳酸酯）在24小時時測得抑菌率為79.1%、在48小時時測得抑菌率為89.3%。

由此可以看出本發(fā)明的高抑菌性的醫(yī)療用溶膠型聚碳酸酯材料具有很好的抑菌性。