陽離子?兩性離子共聚物涂層及其制備方法和應用與流程

本發明屬于生物醫用高分子材料領域，涉及一種陽離子-兩性離子共聚物涂層的制備及其抗菌/抗粘附應用。

背景技術：

細菌在醫療器械及體內植入物表面的粘附、增殖和形成生物膜(biofilm)，導致患者感染并引發一系列并發癥甚至危及患者生命。傳統的賦予表面抗菌性質的方法是涂抗菌劑，如抗菌藥物、銀、銅及抗菌肽，缺點是抗菌成分易流失，釋放對環境有害物質。

季銨鹽抗菌劑殺菌速度快、安全、毒性小，可作為添加劑賦予其它材料抗菌性能。由于小分子季銨鹽易揮發、化學穩定性差，實際應用中存在局限性。高分子季銨鹽抗菌劑作為陽離子聚合物，與仿抗菌肽聚合物結構類似，化學穩定性較好，一直是抗菌材料研究的熱點之一。其抗菌機理和小分子季銨鹽相似，即與細菌細胞壁上帶負電的磷脂作用，疏水烷基鏈與細菌細胞膜中疏水脂質分子層結合，導致細菌細胞膜破壞和細菌死亡，多用作接觸型抗菌生物材料。因此，季銨鹽類抗菌聚合物涂層具有長效抗菌機制，是一種極有前景的綠色材料。

受此啟發，kuroda等(palermoef,kurodak.chemicalstructureofcationicgroupsinamphiphilicpolymethacrylatesmodulatestheantimicrobialandhemolyticactivities.biomacromolecules,2009,10,1416-1428.)利用伯氨基的陽離子性和烷基側鏈的疏水性，合成了聚甲基丙烯酸酯類抗菌聚合物，研究表明，陽離子性聚合物對大腸桿菌具有出色的抗菌活性，且伯氨基的抗菌活性要優于季銨鹽。zhaojie等(zhaoj,mal,milliansw,wut,mingwh.dual-functionalantifogging/antimicrobialpolymercoating.acsappliedmaterials&interfaces,2016,8,8737-8742.)利用合成的部分季胺化的甲基丙烯酸甲酯的共聚物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯，與乙二醇二甲基丙烯酸酯制備了半互穿網絡聚合物涂層，具有防霧/抗菌雙功能。

兩性離子聚合物具有親水的陰、陽離子基團，能夠形成水合層,從而具有獨特的抗生物污染性能，即能夠阻抗非特異性蛋白質的吸附，抗細菌黏附和生物膜的形成，這種特性使其在生物醫學等相關領域得到越來越多的應用。江紹毅等人(changy,chensf,zhangz,jiangsy.highlyprotein-resistantcoatingsfromwell-defineddiblockcopolymerscontainingsulfobetaines.langmuir,2006,22,2222-2226.)合成了聚磺酸甜菜堿甲基丙烯酸酯-聚環氧丙烷共聚物，并將這個共聚物吸附在spr傳感器上時，發現小分子蛋白質在表面的吸附量就很低，大分子蛋白質在表面的吸附量則比較高。江紹毅等人(yangw,chensf,chengg,vaisocherováh,xueh,liw,zhangjl,jiangsy.filmthicknessdependenceofproteinadsorptionfrombloodserumandplasmaontopoly(sulfobetaine)-graftedsurfaces.langmuir,2008,24,9211-9214.)又在金表面接枝不同厚度聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿，來研究它們在蛋白質溶液中的蛋白質吸附情況，結果表明表面在100％的血清和血漿中有相當好的防污特性。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供陽離子-兩性離子共聚物涂層及其制備方法和應用，研究其在抗菌和抗非特異性蛋白質粘附方面的應用，以克服現有抗菌涂層抗菌活性較弱，易引起蛋白質粘附等缺點。

本發明的技術目的通過下述技術方案予以實現：

陽離子—兩性離子共聚物涂層的制備方法，按照下述步驟進行：

步驟1，制備聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物

將單體甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚而成，以二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸為鏈轉移劑，偶氮二異丁腈為引發劑進行raft聚合，單體甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、鏈轉移劑和引發劑的投料摩爾比為(150—200)：1：(0.1—0.5)，優選(160—180)：1：0.2；

在步驟1中，在惰性保護氣體(氮氣、氦氣或者氬氣)保護下進行，反應溫度為60—80攝氏度，反應時間至少1小時，優選反應溫度為70—80攝氏度，反應時間為3—5小時，溶劑四氫呋喃提供反應氛圍和環境。

在步驟1中，將單體、鏈轉移劑和引發劑均勻分散在四氫呋喃中經過三次凍-抽-溶循環，置于油浴鍋中升溫在惰性保護保護下攪拌進行反應，經多次沉淀純化得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物。

步驟2，制備陽離子-兩性離子共聚物

將步驟1制備的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物作為大分子鏈轉移劑，偶氮二異丁腈為引發劑，加入第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿進行raft聚合，再添加補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯進行raft聚合以得到陽離子-兩性離子共聚物，第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿、大分子鏈轉移劑和引發劑的投料摩爾比為(40—120)：1：(0.1—0.5)，優選(60—100)：1：0.2；補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯和第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿的投料摩爾比為(5—10)：100，優選(5—8)：100；

在步驟2中，在惰性保護氣體(氮氣、氦氣或者氬氣)保護下進行，反應溫度為60—80攝氏度，加入第二單體后的反應時間至少1小時，優選反應溫度為70—80攝氏度，反應時間為6—10小時，加入補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯后的反應時間至少1小時，優選反應溫度70—80攝氏度，反應時間為6—10小時，溶劑四氫呋喃提供反應氛圍和環境。

在步驟2中，將大分子鏈轉移劑、第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿、補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯、引發劑均勻分散在四氫呋喃中經過三次凍-抽-溶循環，置于油浴鍋中升溫在惰性保護保護下攪拌進行反應，經多次沉淀純化得到陽離子-兩性離子共聚物。

在本發明中使用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合進行，raft聚合是一種活性/可控自由基聚合，適用含有雙鍵官能團的單體。raft聚合中，傳統引發劑受熱分解成初級自由基i^.，并引發單體聚合成增長自由基pn^.，增長自由基與鏈轉移劑中的c＝s鍵進行可逆加成形成中間體休眠種，休眠種中s-r鍵斷裂，形成新的活性種自由基rn^.，再引發單體聚合，反應機理如圖1所示。與傳統自由基聚合不同，raft聚合鏈轉移為可逆過程，中間體休眠種和生長鏈自由基之間進行可逆加成和可逆斷裂的平衡反應，從而確保所有的鏈以同等幾率生長，形成窄分布的聚合物，體系中自由基濃度維持在一個相對恒定的較低水平，抑制體系中自由基的雙基終止反應，使得聚合活性可控。在本發明中使用引發劑引發第一單體，在以第一單體和鏈轉移劑進行活性聚合，在加入第二單體和補充單體時，補充引發劑以引發第二單體，以活性聚合得到的第一單體均聚物為大分子鏈轉移劑進行第二單體和補充單體的活性聚合，即得到陽離子-兩性離子嵌段共聚物(陽離子-兩性離子共聚物)，形成如下化學式所示的共聚物結構，化學式兩端基團為鏈轉移劑二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸的分子結構，中間為高聚物的重復單元，鑒于采用raft聚合，第一單體甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿和補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯形成嵌段共聚物；聚合物數均分子量為20-45kda，分子量分布系數為1.10-1.30，優選聚合物數均分子量為25-40kda，分子量分布系數為1.10-1.20；式中字母m、q和r分別為第一單體甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿和補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯的聚合度，m：q：r＝10：(3—7)：(0.4—1)，優選m：q：r＝10：(4—6)：(0.5—1)。在步驟1和步驟2制備過程中，聚合反應轉化率均可達80％—90％以上。

步驟3，制備表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜

將聚碳酸酯型聚氨酯均勻分散(溶于)四氫呋喃中形成均相溶液并刮平成膜，將制備的聚碳酸酯型聚氨酯膜進行等離子體處理，以使聚碳酸酯型聚氨酯膜表面形成羥基，再浸泡于硅烷偶聯劑kh570的乙醇溶液中，聚碳酸酯型聚氨酯膜表面的羥基與硅烷偶聯劑kh570反應，將碳碳雙鍵鍵接到聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，即得到表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜。

在步驟3中，選擇聚碳酸酯型聚氨酯顆粒，攪拌溶于四氫呋喃，制備質量分數為5％-10％的均相溶液，取400-700μl溶液，將其平鋪在玻璃板上，用刮膜器刮平，在50℃烘箱中干燥24h，得到透明的聚碳酸酯聚氨酯膜(pcu膜)，厚度為10-30μm。

在步驟3中，將聚碳酸酯聚氨酯膜置于等離子體中處理1-5min，然后迅速取出浸泡于kh570的乙醇溶液(濃度為1—10mol/l)中，靜置過夜(室溫20—25攝氏度放置6—12小時)，室溫下烘干后，得到表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜。

步驟4，制備陽離子-兩性離子共聚物涂層

將步驟2制備的陽離子-兩性離子共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及光引發劑均勻分散在三氟乙醇中(即溶解在三氟乙醇中)形成涂膜液，再將涂膜液滴涂到步驟3制備的表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，使用紫外光引發光引發劑，以使陽離子-兩性離子共聚物中碳碳雙鍵、乙二醇二甲基丙烯酸酯的碳碳雙鍵和聚碳酸酯型聚氨酯膜的表面接枝碳碳雙鍵進行聚合，形成與聚碳酸酯型聚氨酯膜鍵接的陽離子-兩性離子共聚物涂層。

在步驟4中，光引發劑為光引發劑2959。

在步驟4中，光引發聚合的溫度為20—30攝氏度，時間為10—30min。

在步驟4中，在陽離子-兩性離子共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及光引發劑組成的體系中，陽離子-兩性離子共聚物的質量百分數為70—90％，乙二醇二甲基丙烯酸酯的質量百分數為5％-30％，光引發劑的質量百分數為2％-5％，優選陽離子-兩性離子共聚物的質量百分數為80—90％，乙二醇二甲基丙烯酸酯的質量百分數為10％-20％，光引發劑的質量百分數為2％-5％。

在步驟4中，制備的共聚物涂層厚度為5-15μm，優選10—15μm。

陽離子-兩性離子共聚物涂層，在聚碳酸酯型聚氨酯膜表面鍵接陽離子-兩性離子共聚物形成涂層，其中將聚碳酸酯型聚氨酯膜進行等離子體處理，以使聚碳酸酯型聚氨酯膜表面形成羥基，再與硅烷偶聯劑kh570反應，將碳碳雙鍵鍵接到聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，再將陽離子-兩性離子共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及光引發劑組成的涂膜液滴涂到聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，引發光引發劑，以使陽離子-兩性離子共聚物中碳碳雙鍵、乙二醇二甲基丙烯酸酯的碳碳雙鍵和聚碳酸酯型聚氨酯膜的表面接枝碳碳雙鍵進行聚合，形成與聚碳酸酯型聚氨酯膜鍵接的陽離子-兩性離子共聚物涂層。

其中陽離子-兩性離子嵌段共聚物(陽離子-兩性離子共聚物)按照下述步驟進行制備：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯為陽離子性單體，以二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸為鏈轉移劑，偶氮二異丁腈為引發劑進行可逆加成-斷裂鏈轉移聚合，得到相應的均聚物；隨后，甲基丙烯酸磺酸甜菜堿為兩性離子單體(第二單體)，烯丙基甲基丙烯酸酯(補充單體)用于提供交聯點，經過純化的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物為大分子鏈轉移劑，偶氮二異丁腈為引發劑，繼續合成陽離子-兩性離子嵌段共聚物。

陽離子-兩性離子嵌段共聚物(陽離子-兩性離子共聚物)具有如下化學式所示的共聚物結構，聚合物數均分子量為20-45kda，分子量分布系數為1.10-1.30，優選聚合物數均分子量為25-40kda，分子量分布系數為1.10-1.20；式中字母m、q和r分別為第一單體甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、第二單體甲基丙烯酸磺酸甜菜堿和補充單體烯丙基甲基丙烯酸酯的聚合度，m：q：r＝10：(3—7)：(0.4—1)，優選m：q：r＝10：(4—6)：(0.5—1)。在步驟1和步驟2制備過程中，聚合反應轉化率均可達80％—90％以上。

上述陽離子-兩性離子共聚物涂層和聚碳酸酯型聚氨酯膜鍵接，形成復合膜。共聚物涂層厚度為5-15μm，優選10—15μm；聚碳酸酯聚氨酯膜(pcu膜)，厚度為10-30μm，優選20—30μm。

陽離子-兩性離子嵌段共聚物(陽離子-兩性離子共聚物)在抗菌中的應用，在抗蛋白粘附中的應用。陽離子-兩性離子共聚物涂層在抗菌中的應用，在抗蛋白粘附中的應用。由陽離子-兩性離子共聚物和聚碳酸酯型聚氨酯膜鍵接形成的復合膜在抗菌中的應用，在抗蛋白粘附中的應用。

與現有技術相比，本發明利用利用陽離子性甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和兩性離子甲基丙烯酸磺酸甜菜堿為單體制備嵌段共聚物，再以聚碳酸酯型聚氨酯為基底制備陽離子-兩性共聚物涂層，以實現優異的抗菌性能、高效抗非特異性蛋白粘附性和顯著的生物相容性，降低患者醫療器械感染風險的同時減少抗菌材料對人體正常組織的危害。

附圖說明

圖1是本發明中可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(raft)的聚合機理示意圖。

圖2是本發明中可逆加成-斷裂鏈轉移聚合制備的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物的在cdcl3中的¹h-nmr譜圖。

圖3是本發明中可逆加成-斷裂鏈轉移聚合制備的陽離子-兩性離子嵌段共聚物在d2o中的¹h-nmr譜圖。

圖4是本發明中使用金黃色葡萄球菌進行抗菌實驗結果的sem照片，其中(a)為空白對照；(b)為實驗組。

圖5是本發明中使用大腸桿菌進行抗菌實驗結果的sem照片，其中(a)為空白對照；(b)為實驗組。

圖6是聚合物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的live/dead染色實驗結果示意圖，其中a和b為大腸桿菌，c和d為金黃色葡萄球菌。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。

實施例1：

(1).合成陽離子-兩性離子嵌段共聚物：

將甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸、偶氮二異丁腈按照摩爾比為167:1:0.2，溶解于精制四氫呋喃，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應4h。反應結束后，粗產物用正己烷沉淀并分離，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑。

將甲基丙烯酸磺酸甜菜堿、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑、偶氮二異丁腈按照摩爾比為42:1:0.2，溶解于精制三氟乙醇，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應10h。反應結束后，粗產物將產物透析，凍干，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物。

(2).紫外光交聯固化法制備陽離子-兩性離子聚合物涂層：

取適量聚碳酸酯型聚氨酯顆粒，攪拌溶于四氫呋喃，制備質量分數為7％的均相溶液，取400μl溶液，將其平鋪在玻璃板上，用刮膜器刮平，在50℃烘箱中干燥24h，得到透明的厚度為10μm的聚碳酸酯型聚氨酯膜。將膜置于等離子體中處理1min，然后迅速取出浸泡于kh570的乙醇溶液中，靜置過夜，室溫下烘干后，得到表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜。

聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物：89％；乙二醇二甲基丙烯酸酯光交聯劑：9％；光引發劑2959：2％。將30mg聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物、3mg乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.6mg光引發劑2959，溶于400μl三氟乙醇，用移液器取100μl混合液，滴涂到中處理過的聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，室溫下表干。置于紫外光交聯儀(365nm,80w)中反應30min，得到陽離子-兩性離子共聚物涂層。

實施例2：

(1).合成陽離子-兩性離子嵌段共聚物：

將甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸、偶氮二異丁腈按照摩爾比為167:1:0.2，溶解于精制四氫呋喃，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應4h。反應結束后，粗產物用正己烷沉淀并分離，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑。

將甲基丙烯酸磺酸甜菜堿、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑、偶氮二異丁腈按照摩爾比為70:1:0.2，溶解于精制三氟乙醇，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應10h。反應結束后，粗產物將產物透析，凍干，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物。

(2).紫外光交聯固化法制備陽離子-兩性離子聚合物涂層：

取適量聚碳酸酯型聚氨酯顆粒，攪拌溶于四氫呋喃，制備質量分數為7％的均相溶液，取400μl溶液，將其平鋪在玻璃板上，用刮膜器刮平，在50℃烘箱中干燥24h，得到透明的厚度為10μm的聚碳酸酯型聚氨酯膜。將膜置于等離子體中處理1min，然后迅速取出浸泡于kh570的乙醇溶液中，靜置過夜，室溫下烘干后，得到表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜。

聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物80％；乙二醇二甲基丙烯酸酯光交聯劑：15％；光引發劑2959：5％。將聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯、光引發劑2959，溶于400μl三氟乙醇，其中：；用移液器取100μl混合液，滴涂到中處理過的聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，室溫下表干。置于紫外光交聯儀(365nm,80w)中反應30min，得到陽離子-兩性離子共聚物涂層。

實施例3：

(1).合成陽離子-兩性離子嵌段共聚物：

將甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、二硫代苯甲酸-4-氰基戊酸、偶氮二異丁腈按照摩爾比為167:1:0.2，溶解于精制四氫呋喃，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應4h。反應結束后，粗產物用正己烷沉淀并分離，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑。

將甲基丙烯酸磺酸甜菜堿、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯大分子鏈轉移劑、偶氮二異丁腈按照摩爾比為98:1:0.2，溶解于精制三氟乙醇，加入到schlenk瓶中，配制成質量分數為50％的溶液。經三次凍融循環除氧充氮氣，氮氣保護下在70℃油浴中反應10h。反應結束后，粗產物將產物透析，凍干，得到聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物。

(2).紫外光交聯固化法制備陽離子-兩性離子聚合物涂層：

取適量聚碳酸酯型聚氨酯顆粒，攪拌溶于四氫呋喃，制備質量分數為7％的均相溶液，取400μl溶液，將其平鋪在玻璃板上，用刮膜器刮平，在50℃烘箱中干燥24h，得到透明的厚度為10μm的聚碳酸酯型聚氨酯膜。將膜置于等離子體中處理1min，然后迅速取出浸泡于kh570的乙醇溶液中，靜置過夜，室溫下烘干后，得到表面接枝有雙鍵的聚碳酸酯型聚氨酯膜。

聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物：76％；乙二醇二甲基丙烯酸酯光交聯劑：20％；光引發劑2959：4％。將聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸磺酸甜菜堿嵌段共聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯、光引發劑2959，溶于400μl三氟乙醇，用移液器取100μl混合液，滴涂到中處理過的聚碳酸酯型聚氨酯膜表面，室溫下表干。置于紫外光交聯儀(365nm,80w)中反應30min，得到陽離子-兩性離子共聚物涂層。

采用核磁共振對制備的均聚物進行表征，如聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯均聚物的核磁圖。在δ＝4.02ppm處的峰(c)對應于側鏈上與o相連的亞甲基的信號峰。從圖中在δ＝7.9ppm處的峰(f)對應于主鏈末端苯環上的氫的信號峰。通過峰f的積分面積與峰c的積分面積之比來確定制備的均聚物的聚合度為140。如三種物質共聚之后的嵌段共聚物在d2o中的¹h-nmr譜圖所示，在δ＝2.57ppm處的峰(d)對應于與n相連的亞甲基的信號峰，在δ＝5.12ppm處的峰(k)對應于烯丙基甲基丙烯酸酯上烯烴的信號峰，說明嵌段共聚物的側基含有雙鍵官能團，即補充單體中活性高的碳碳雙鍵在活性聚合中率先被引發聚合，以使補充單體保留活性相對比的碳碳雙鍵，為進一步聚合鍵接提供反應官能團。在δ＝3.52ppm處的峰(d’)對應于與n⁺相連的靠近主鏈的亞甲基的信號峰，通過對比峰(d)、(d’)與(k)的積分面積之比來確定嵌段共聚物各鏈段的單元數。

對本發明制備的共聚物和涂層材料進行性能測試：

采用抑菌圈法測試抗菌性能：選擇金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性菌代表，大腸桿菌為革蘭氏陰性菌代表，首先將細菌菌株過夜培養達到生長中期，用磷酸鹽緩沖液稀釋到3×10⁸cfu/ml。利用打孔器將聚碳酸酯型聚氨酯膜樣品制備成直徑為1cm的圓形樣品，備用。將3×10⁸cfu/ml細菌液稀釋1000倍，取200μl滴到固體瓊脂板表面并鋪勻，再放入樣品，37℃下培養24h，觀察菌落生長情況。

采用live/dead染色法測試抗菌性能：利用打孔器將樣品制備成直徑為1cm的圓形樣品，紫外光照10h進行滅菌處理。然后放入48孔板。使用l13152染色試劑盒，首先將其配制成2x染色混合液。將細菌接種到牛肉膏-蛋白胨瓊脂天然培養基上，在37℃振蕩培養到對數生長期(24h)，取300μl菌液在3000rpm下離心5min，將其接種到48孔板中，重懸使菌團打散，在37℃培養箱中震蕩培養3h，使涂層與細菌充分接觸。培養結束后，用超純水重懸洗滌多次，除去痕量培養基。隨后向菌液中加入100μl的2x染色混合液，使染色液的最終濃度為：syto96μm，pi30μm。在室溫下黑暗中震蕩培養15min。然后去掉上清液并用超純水將涂層沖洗多次，再進行封片。將樣品置于63x的激光共聚焦顯微鏡(lscm)下觀察，在488nm處用ar/kr激光：ex/em：480/500nm，syto9，完整的細胞膜顯示綠光；ex/em：490/635nm，pi，破損的細胞膜顯示紅光。

利用牛血清白蛋白測試聚合物涂層的抗蛋白粘附性能：用打孔器將樣品制備成直徑為1cm的圓形樣品，浸于磷酸鹽緩沖液，在恒溫培養箱中于37℃下平衡12h。再浸泡在1mg/ml的牛血清蛋白(bsa)的pbs溶液中，在恒溫培養箱中于37℃下培育2h。將樣品取出后分別用pbs溶液和去離子水震蕩沖洗兩遍，以除去未吸附在樣品表面的bsa，配制1wt％的sds水溶液，將樣品移至新的24孔板中，用十二烷基硫酸鈉(sds)水溶液室溫震蕩1h使bsa脫吸附。利用microbca試劑盒使其與脫吸附的蛋白中的氨基發生顯色反應，利用酶標儀在570nm處測定吸收值。同時配制一系列bsa的標準曲線溶液，通過計算求出每個樣品所吸附的蛋白含量。

如附圖4和5所示，經聚合物及其薄膜處理后，金黃色葡萄球菌菌體仍保有較完好的外部形態，但菌體表面粗糙，菌體胞壁出現顯著皺褶和破裂，而且觀察到細菌表面有許多顆粒狀物出現，并有小泡和小球形成；大部分大腸桿菌表面都有明顯的孔洞出現，另外還有部分菌出現了斷裂和坍塌的現象。如附圖6所示，聚合物及其薄膜對大腸桿菌(a,b)和金黃色葡萄球菌(c,d)的live/dead染色實驗結果，可以看出，細菌基本上都被染成紅色，說明細菌細胞膜已經被破壞。由抗蛋白粘附結果可知：聚合物及其薄膜平均能夠抵抗50％-70％的牛血清蛋白粘附(即沒有粘附或者吸附的蛋白占總量的比例)。

依據本發明內容進行工藝參數的調整，均可實現共聚物涂膜的制備，且性能與實施例基本一致。以上對本發明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本發明的保護范圍。