改性聚乳酸的制备方法、抗菌涂层及其应用与流程

本发明属于医疗器械，尤其涉及一种改性聚乳酸的制备方法、抗菌涂层及其应用。

背景技术：

1、医疗器械，尤其是植入医疗器械在现代医疗技术中已有广泛应用。微生物感染一直是植入类医疗器械极力避免的状况。抗菌涂层因为成本低廉，性能稳定，适用范围大，备受研究者的青睐。通过将抗菌剂均匀分散在生物相容性好的材料中，制成抗菌涂料，可以通过不同的涂覆方式在不同形状、不同材料的表面形成抗菌涂层。由于应用灵活广泛，易于配制保存，是备受青睐的制备抗菌涂层的方式之一。

2、三氯生为高效广谱抗菌剂，对革兰氏阳性菌、阴性菌、酵母及病毒均有杀灭和抑制作用，并且其在大自然分解迅速，产生抗药性问题的机会偏低，因此三氯生广泛用于高效药皂(卫生香皂)、卫生洗液、除腋臭(脚气雾剂)、消毒洗手液、伤口消毒喷雾剂、医疗器械消毒剂、卫生洗面奶(膏)、空气清新剂及冰箱除臭剂等，也用于卫生织物的整理和塑料的防腐处理，更高纯度的三氯生还广泛用于治疗牙龈炎、牙周炎及口腔溃疡等的疗效牙膏及漱口水中。

3、由于三氯生在很多有机溶剂中都有较高的溶解度，并且常见的植入医疗器械材料往往是一些高分子材料。选择将此类医用高分子材料与三氯生一同在有机溶剂中均匀分散，可以形成理想的抗菌涂料。

4、然而由于三氯生特殊的苯酚结构，与大部分医用高分子结构差距较大，相容性较差，涂覆在医疗器械表面后，杀菌剂与材料结合力较差，往往导致杀菌剂在植入前期释放过快，局部浓度过高，有生物毒性隐患，同时大大缩短植入物抗菌的时效。为此，也有研究者通过化学改性三氯生，接枝在聚合物表面，从而满足长期抗菌的应用需求。然而对小分子的化学改性，步骤繁琐，且需要直接在植入物表面反应，这与选择三氯生做杀菌剂是利用其能与高分子材料直接共混从而制得涂料灵活应用的初衷相违背。且化学法对三氯生结构的改变，也影响了三氯生本身的杀菌性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改性聚乳酸的制备方法、抗菌涂层及其应用，该抗菌涂层具有较长的杀菌性能及生物相容性。

2、本发明提供了一种抗菌涂层，包括改性聚乳酸抗菌涂层；所述改性聚乳酸抗菌涂层包括改性聚乳酸与酚类抗菌剂；

3、所述改性聚乳酸按照以下方法制备：

4、s1)将木质素进行疏水改性，得到大分子引发剂；

5、s2)将丙交酯与所述大分子引发剂混合进行开环反应，得到改性聚乳酸。

6、优选的，所述步骤s1)具体为：将木质素与卤代烷在缚酸剂存在的条件下加热进行反应，得到大分子引发剂；

7、所述木质素与卤代烷的质量比为(100～0.01)：1；所述卤代烷选自c8～c16的卤代烷。

8、优选的，所述木质素与卤代烷在反应溶剂中加热进行反应；所述反应溶剂包括异丙醇与水；所述水与异丙醇的质量比为(100～0.01)：1；所述反应的温度为100℃～180℃；所述反应的时间为24～72h。

9、优选的，所述步骤s2)具体为：将所述大分子引发剂与有机溶剂经共沸除水后，加入丙交酯与催化剂进行开环反应，得到改性聚乳酸。

10、优选的，所述丙交酯与大分子引发剂的质量比为(1～1000)：1；所述开环反应的温度为100℃～150℃；所述开环反应的时间为24～72h。

11、优选的，所述改性聚乳酸与酚类抗菌剂的质量比为(1～10000)：1；所述酚类抗菌剂选自三氯生。

12、优选的，所述改性聚乳酸与酚类抗菌剂的质量比为(1～100)：1。

13、优选的，还包括层叠于改性聚乳酸抗菌涂层表面的改性聚乳酸层；所述改性聚乳酸层包括改性聚乳酸。

14、本发明还提供了一种抗菌型医疗器械，包括医疗器械与设置于医疗器械表面的上述的抗菌涂层。

15、本发明还提供了一种改性聚乳酸的制备方法，包括以下步骤：

16、s1)将木质素进行疏水改性，得到大分子引发剂；

17、s2)将丙交酯与所述大分子引发剂混合进行开环反应，得到改性聚乳酸。

18、本发明提供了一种抗菌涂层，包括改性聚乳酸抗菌涂层；所述改性聚乳酸抗菌涂层包括改性聚乳酸与酚类抗菌剂；所述改性聚乳酸按照以下方法制备：s1)将木质素进行疏水改性，得到大分子引发剂；s2)将丙交酯与所述大分子引发剂混合进行开环反应，得到改性聚乳酸。与现有技术相比，本发明提供的抗菌涂层中的改性聚乳酸不仅可以提高酚类抗菌剂三氯生的负载量，减缓抗菌剂的释放速率，从而提供可靠的抗菌性能，同时改善了聚乳酸的力学性能，以保证涂层性能稳定，特别适用于长期植入医疗器械、复杂结构植入器械等的表面抗菌改性。

19、实验结果表明，本发明提供的抗菌涂层可在7日内持续有效抗菌。

技术特征：

1.一种抗菌涂层，其特征在于，包括改性聚乳酸抗菌涂层；所述改性聚乳酸抗菌涂层包括改性聚乳酸与酚类抗菌剂；

2.根据权利要求1所述的抗菌涂层，其特征在于，所述步骤s1)具体为：将木质素与卤代烷在缚酸剂存在的条件下加热进行反应，得到大分子引发剂；

3.根据权利要求2所述的抗菌涂层，其特征在于，所述木质素与卤代烷在反应溶剂中加热进行反应；所述反应溶剂包括异丙醇与水；所述水与异丙醇的质量比为(100～0.01)：1；所述反应的温度为100℃～180℃；所述反应的时间为24～72h。

4.根据权利要求2所述的抗菌涂层，其特征在于，所述步骤s2)具体为：将所述大分子引发剂与有机溶剂经共沸除水后，加入丙交酯与催化剂进行开环反应，得到改性聚乳酸。

5.根据权利要求4所述的抗菌涂层，其特征在于，所述丙交酯与大分子引发剂的质量比为(1～1000)：1；所述开环反应的温度为100℃～150℃；所述开环反应的时间为24～72h。

6.根据权利要求1所述的抗菌涂层，其特征在于，所述改性聚乳酸与酚类抗菌剂的质量比为(1～10000)：1；所述酚类抗菌剂选自三氯生。

7.根据权利要求1所述的抗菌涂层，其特征在于，所述改性聚乳酸与酚类抗菌剂的质量比为(1～100)：1。

8.根据权利要求1所述的抗菌涂层，其特征在于，还包括层叠于改性聚乳酸抗菌涂层表面的改性聚乳酸层；所述改性聚乳酸层包括改性聚乳酸。

9.一种抗菌型医疗器械，其特征在于，包括医疗器械与设置于医疗器械表面的权利要求1～8任意一项所述的抗菌涂层。

10.一种改性聚乳酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供了本发明提供了一种抗菌涂层，包括改性聚乳酸抗菌涂层；所述改性聚乳酸抗菌涂层包括改性聚乳酸与酚类抗菌剂；所述改性聚乳酸按照以下方法制备：S1)将木质素进行疏水改性，得到大分子引发剂；S2)将丙交酯与所述大分子引发剂混合进行开环反应，得到改性聚乳酸。与现有技术相比，本发明提供的抗菌涂层中的改性聚乳酸不仅可以提高酚类抗菌剂三氯生的负载量，减缓抗菌剂的释放速率，从而提供可靠的抗菌性能，同时改善了聚乳酸的力学性能，以保证涂层性能稳定，特别适用于长期植入医疗器械、复杂结构植入器械等的表面抗菌改性。技术研发人员：王云兵,于海超,刘竞择,张凡军,王磊受保护的技术使用者：威海威高富森医用材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23